阻塞式水平旋流泄洪洞是在旋流洞段末端设置阻塞扩散消能工后形成的一种新型的旋流式消能工，阻塞可显著增大旋流洞内壁面压强，减小流速，有效改善水流空化空蚀条件，并可大幅提升旋流洞的消能率，使其在高水头泄洪时具有广阔的应用前景。　　本文采用模型试验、数值模拟和理论分析相结合的方法，对阻塞式水平旋流泄洪洞的水流水力特性进行了研究，包括不同出口淹没型式、不同阻塞面积收缩比、不同阻塞扩散型式下的旋流洞内水流水力特性分布与变化规律，以及空腔旋流的准自由涡流动规律的假定和验证，不同面积收缩比阻塞对旋流洞泄流规律、增压规律、减速规律以及能量分布变化规律的影响，阻塞渐扩与突扩时空腔旋流向气水两相流过渡的流场分析等内容，研究成果具有重要的应用价值和一定的学术价值。　　自由出口与淹没出口两种基本型式的阻塞旋流洞水力特性研究表明：旋流洞段为具有自由空腔的旋转水流，经阻塞后迅速转变为高速紊动的弱旋转气水两相流，退水洞内因出口淹没的不同呈明流或有压流。旋流洞内水流为沿轴向、切向和径向的三维旋转流动，轴向流速沿径向近似呈对称分布，最大值位于近壁面处；切向流速呈反对称分布，最大值位于近空腔气水界面处；径向流速则很小。起旋器出口局部存在低压区，旋流洞段壁面压强沿程变化稳定，压强较大，断面压强近似呈同心圆分布。旋流洞内通风充足，淹没出口时在退水洞内沿程设置一排多个排气孔可达到良好的排气效果。旋流洞消能率较高，可达82％以上，其中起旋器、旋流洞段和阻塞扩散段为主要消能段，而阻塞扩散段占更大比例。　　自由出口型式下的不同阻塞时旋流洞水流水力特性研究表明：阻塞孔口面积减小，可使旋流空腔直径减小，旋流角增大，水流旋转稳定；可使旋流洞壁面压强显著增大，改善起旋器出口负压；可减小旋流洞内轴向流速，且切向流速也略有减小；可减小泄流能力，是其不利之处。旋流洞内的空腔旋流近似符合准自由涡运动规律。进口淹没时泄流量受起旋器喉口和阻塞孔口共同影响，且均呈有压孔流泄流规律；起旋器喉口流量系数与喉口前水头损失和喉口断面压强有关，后者为主要影响因素；阻塞孔口流量系数与阻塞前水头损失、以及阻塞导致的相对空腔半径、旋流角和相对壁面压强的旋流特性变化有关。随阻塞增大的压强一一顶托压强沿程呈分段变化特征，但在竖井洞段和旋流洞段具有较好的保持性，推导了顶托压强的表达式并予以试验验证；竖井段壁面压强增大受起旋器喉口压强影响，旋流洞段主要受切向流速沿径向分布和水流流层厚度影响。阻塞对旋流洞切向流速影响不大，但对轴向流速减小十分明显，从而使总流速降低。基于准自由分布推导了空腔旋流的断面各能量表达式，并进行了计算分析，所得的量值、变化规律、各能量分配比例等均符合能量的基本变化规律；阻塞可使压能比例增大，轴向动能比例减小。阻塞大大降低了旋流洞内的空蚀空化风险。　　淹没出口型式时不同阻塞扩散型式的旋流洞水流水力特性研究表明:扩散型式对旋流洞内空腔旋流的影响较小，旋流流动近似符合准自由运动规律，且较接近自由涡。准自由涡分布推导能量计算结果与数值模拟结果相符较好，进一步验证了能量推导式的正确性和适用性。空腔旋流的压能和切向动能占主要部分，轴向动能较小。采用Mixture模型对阻塞扩散段进行分段模拟，可以得到较好的阻塞扩散段气水两相流流场信息。阻塞扩散段水流中央处存在大尺度漩涡，近壁有较薄水流层，且伴随弱旋转。阻塞扩散段水流轴向流速增大，切向流速减小。旋流洞内的水流脉动均为低频脉动，远小于旋流洞的自振频率；阻塞扩散段后的气水两相流紊动剧烈，压力脉动幅值较大，需加强结构设计。扩散段及以后壁面存在一定区域的负压区，但扩散段末气水混掺均匀，高掺气可减免空化空蚀的发生。旋流洞内通风充足，排气顺畅，洞内无不良流态出现。