随着社会经济的发展和科学技术的进步,人们对电能和水量的需求也不断的增长,世界范围内大中小型水电站日益增多,很多电站由于地形、地质和布置等原因或为了利用已建的隧洞,都拥有较长的尾水隧洞,这就使得了解水电站尾水隧洞内的水力过渡过程显得尤为重要。本文应用目前应用较为广泛的数值模拟方法快速、准确的对水电站尾水隧洞内的水力过渡过程进行了数值计算。目前常用于数值模拟的有限差分格式分为显式和隐式两大类,其中隐式法是无条件稳定可用于较为复杂的明满流计算,而隐式法中又以特征隐格式更为适合。本文以具有一定恒水位的大型水库在闸门开启后隧道内泄流时发生的明满流现象为例,详细介绍了目前应用较为成熟的Preissmann四点隐格式和特征隐格式的明满流数学模型构建,并对其计算结果进行了对比和分析,证实了特征隐格式具有收敛性更好、精度更高、稳定性更好的特点。水电站中常用的尾水布置型式有两种:设置尾水调压室和设计变顶高尾水隧洞,本文应用特征隐格式对这两种尾水布置型式的水电站尾水明满流过渡过程进行了数值模拟,具体介绍了水电站尾水系统的边界处理和计算过程,并对变顶高尾水洞顶坡的选择进行了数值计算,提出顶坡的选择既要考虑压力振幅的大小,同时也要考虑工程量的大小,同时变顶高尾水洞是一种新型的水电站尾水隧洞体型,它在特定条件下能够取代尾水调压室,尤其适用于下游水位变幅大、尾水系统长度在150-600m之间的情况。