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在我国西北等高寒地区，冬季引水渠道防治冰害是引水式水电站必须要考虑的关键问题，每年因为冰害问题而产生巨大的经济损失和安全隐患。在现有的防治冰害措施中，抽水融冰是解决引水式电站冬季运行冰害的理想措施，利用水温较高的地下水注入引水渠道，提高渠道水温，防止水中冰花的产生，同时又增加了渠道流量用于发电。抽水融冰法防治渠道冰害已经在我国西北等多个水电站实际应用并取得良好的效果，但目前国内外对于抽水融冰研究不多且多集中在原型试验及理论介绍方面，相关模拟研究更是鲜有介绍。本文以新疆玛纳斯河红山嘴电站冬季抽水融冰实际运行引水渠道为原型观测对象，通过原型观测和数值模拟的方法，研究抽水融冰关键影响因素和运行机理，为引水式电站冬季抽水融冰运行提供理论依据与技术支持，保障高寒区引水式电站能够全冬季发电，对当地居民生态环境、生活生产等方面均具有重要意义。在抽水融冰应用上取得良好效果的新疆红山嘴电站引水渠道进行了原型观测试验，原型观测结果表明抽水融冰效果良好。根据抽水融冰原型观测试验结果，给出了渠水与井水混合后的水温变化过程以及水温沿程变化规律：渠道温度较低水流（0.1～0.2℃）与温度较高井水（9.6～10.6℃）混合后，渠水温度将保持在0.5～2.8℃，保证渠道水流不会形成冰花。利用计算流体力学FLUENT软件，首先，模拟了实测边界条件下抽水融冰中渠道混合后水温，直观形象的模拟出了抽水融冰整个过程，并将模拟结果与原型观测结果进行了对比，结果表明：模拟结果基本与实测数据相符合，验证了模型的正确性；其次，针对渠道流量和井水流量分别变化、渠道引水温度和井水温度分别变化情况下进行数值模拟，分析了各因素对渠道增温效果影响，井水流量与水温变化与渠道混合水温成正比，井水流量越大、水温越高，渠道增温效果越明显；渠道流量与渠道混合后水温成反比，渠道流量越大的情况下，井水的增温效果被稀释，效果不明显，渠道水温与混合后水温成正比，渠道水温越低，混合后水温则越低；最后，模拟了渠道引水温度降低和井水流量变大两个边界条件同时变化下混合后水温变化，结果表明：在渠水温度降低时增加井水流量可以有效增高渠道水温。本文所得到的抽水融冰数值模拟结果，结合实际工程运行情况，可以为制定出适合其它水电站的抽水融冰方案做参考，最终使水电站能够以较经济前提下实现自动化方式解决冰害问题。