我国是一个水利资源丰富的国家,在水利资源的开发与利用中,尤其是高水头水工建筑物的设计、施工与科研中经常会遇到高速水流问题。因此高速水流引起的脉动压力是我们必须深入研究的一个问题,他与水工建筑物的震动、空蚀、消能和冲刷等问题都有着密切的关系。由于实际工程的复杂性,多数工程中的边壁脉动压力问题很难用理论分析方法求得解答,通常是由实验量测。通过物理模型试验与理论分析相结合的方法,是解决水流脉动压力问题的一种有效方法。由于实际工程中需要确定某一大面积上的动水荷载,而直接量测面脉动压力非常困难,因此,人们尝试建立点脉动压力与面脉动压力之间的关系。在这方面的研究,近年来已做了大量工作,得到了一些有益的结论,本文通过模型试验在前人已经取得的成果基础上进一步研究脉动压力的点面转换。另外与脉动压力有着密切联系的上举力破坏也是目前我们所关心的泄洪建筑物的安全问题,所以也是我们值得深入研究的内容。本文的主要内容如下:(1)依据不同的Fr数,在四种工况下,分别布置了0.2mm、0.5mm两种板块缝隙结构(其中工况1额外布置2mm的板块缝隙)。分析四种工况以及缝隙结构条件下底板上表面的脉动压力特性和底板下表面的脉动压力特性,得出其幅值的沿程分布特征、相关特性和频谱特征。(2)在四种工况下(板块缝隙为2mm)测得水跃区脉动压力强度最大处测点底板上下表面的若干点的脉动压强和面荷载,依据相关理论分别分析底板上表面和下表面的点面脉动压力强度的转换系数,得出了经验公式,通过与实测点面转换系数的对比,说明其合理性;另外给出了实测的脉动压力极值的点面转换系数。(3)分别对第(2)中底板上下表面的点、面脉动压力的频谱特征进行了分析,说明二者的差别,通过用无量纲化后的面谱密度除以点谱密度,得到上下表面脉动压力频谱的点面转换系数随频率的变换规律。(4)在四种工况下,对底板上大概脉动压力强度最大处板块测得的底板上下表面的面荷载及其合成的向上的面合成力与脉动上举力,通过相关分析和面合成力的正荷概率统计,分析了脉动上举力的形成原因;对比了脉动上举力强度的理论值和实测值;最后分析了面脉动荷载和脉动上举力的频谱特性。