放空排沙洞平板事故闸门在动水中落门时的流固耦合特性是异常复杂的,闸后水流流态在闭门过程中由满流流态逐渐过渡到明流流态。不适当的支承结构布置、不合理的底缘体型以及不利的水流条件均会影响闸门的正常工作,并会使门体发生剧烈振动,甚至产生肉眼可见的爬行振动现象,危及事故闸门的安全运行。形成爬振现象的因素主要有摩擦力和水流的脉动压力,但尚未完全定论。闸门在下落过程中,高水头下水流作用于闸门上也会造成巨大的下吸力增大闭门持住力,若超出启闭机容量可能引发事故。本文以大石峡水利枢纽工程放空排沙洞平板事故闸门作为研究对象,通过模型试验和数值模拟结合的方式研究了闸门在闭门过程中的水力特性,该工程具备国内外罕见的高水头特点。主要成果如下:(1)由于试验场地限制,引入了一种崭新的试验供水装置布置方式。利用一个无压水箱和一个有压水箱联动进行试验模型的供水。使用了一种较为新颖的试验操作方式,为后续试验的顺利进行打下了基础。(2)基于大石峡水利枢纽工程放空排沙洞事故闸门动水落门水力学试验,研究了事故闸门在闭门过程中的水流流态、不同工作参数下的闭门持住力特性,分析了不同运行工况对于闭门力的影响。并对闭门持住力过大的闸门体型进行了优化以降低其最大值保证启闭机的安全运行。结果表明:闸门在落门过程中闭门持住力最大值随着上游水位的升高以及下游工作门开度的增大而增大,并且与闭门速度、通气孔开孔面积无明显相关性。对闸门底主横梁进行开孔有利于降低最大闭门持住力。(3)以闭门持住力的脉动特性来衡量闸门振动,结合EMD方法,依托大石峡放空排沙洞事故闸门模型探究了不同上游水位、不同下游工作门开度、不同落门速度、不同通气孔开孔面积下的闸门振动特性。结果表明:上游水头越低、下游工作门开度越小、落门速度越低,以及底主横梁开孔都有利于减小事故门在落门过程中受水流脉动引发的振动。(4)利用ANSYS建立事故闸门有限元模型,进行了刚度和强度校核并对自振特性进行了分析。结果表明:事故闸门的刚度和强度均满足安全要求。事故闸门干湿模态与水流脉动主频相差较大,表明事故闸门发生共振的可能性较小。