我国现在切击式水轮机的储能非常之大，但是开发量比例甚少。其切击式水轮机转轮以国外及早期哈尔滨大电机厂等的提供为主，国内目前没有自主研发的切击式水轮机转轮。近年各厂家要么继续使用旧型转轮或加以一些改造，要么花高价进口转轮。随着现代射流理论、磨蚀理论、断裂力学理论的发展，人们已经能够比较准确地认识到切击式水轮机破坏产生的原因；计算机技术和新材料、新工艺在科研、设计和制造领域的应用，切击式水轮机在提高比转速和提高可靠性等方面取得很大的发展。并且结合有限元应力分析方法的应用，也可以对发生破坏的部位进行准确的预测，从而在理论上为采取有效的防范措施提供了保障。文章集中对1000m水头段的切击式水轮机内流场进行分析优化，对切击式转轮水斗效率、强度进行优化，本文第一部分介绍国内外发展现状及背景，研究本课题的必要性及意义，并且对国内现行的优秀切击式水轮机水斗加以分析。文章第二部分是切击式水轮机内部流场分析理论基础，对切击式水轮机射流类型进行分内分析，跟好的确定转轮优化的目标;射流进入斗叶时的特点，第三部分把切击式水轮机内部流场进行数字化。由于此次优化之后的转轮需要应用于1000m水头段，相应的配水环管的强度、效率、以及射流的质量对整个机组的效率影响很大，所以本文还针对有加强、与无加强筋的配水环管进行了模拟；另外对单个水斗和整个转轮的造型，把建好的模型进行网格划分。第四部分，对水都进行不同射流状态下和不同的工况下内部流场分析优化及结构强度分析。文章对国内外高水头切击式水轮机电站及现有的转轮木模图，进行整理统计分析；结合切击式水轮机的研究理论、射流理论等对切击式水轮机的基本流动及流动理论深入研究。并以A870切击式水轮机转轮型线为主要研究对象，基于强度理论的水力性能的优化，即通过多学科优化研究，多种方案对比研究，对优化后转轮选取三个比较优秀的转轮利用UG进行三维建模，充分利用Fluent内部流场分析软件对设计的三个转轮内部流动进行分析，选取一个流动性能好、水力效益高的转轮，对其在各工况性能数值模拟分析不同射流状态下水力性能。为保证新开发的转轮的结构强度，最后我们利用ANSYA结构分析软件对新开发的转轮进行强度受力分析，保证新转轮的使用安全性，以得到可安全应用于1000m水头段下新的切击式水轮机转轮型线。