宽尾墩和底流的联合运用,其消能的基本原理是:除了堰顶冲击射流交汇掺气消耗一小部分动能外,大量的动能系由相邻水股在反弧段向两侧坦化并在水垫中碰撞掺混,从而在消力池内形成三元水跃,大大加强水流自身的紊动剪切作用来进行消能。由于紊动水流的内部机理尚未充分认识,仅从理论上研究水流脉动压力困难很大,因此对于工程中亟待解决的相关问题,目前主要还是借助水工模型试验进行研究。本文以四川官地水电站“溢流表孔宽尾墩+连续跌坎+底流消力池+中孔挑流”消能方案的水弹性模型试验为依托,在总结前人研究成果的基础上,主要研究“宽尾墩+底流消力池”情况下的反弧段和消力池水流特性和底板的受力。以下是本文的主要工作:(1)对Y型宽尾墩下各工况时溢流坝反弧段和消力池的水流流态进行观测;对时均压力、底板上下表面脉动压力和底板上举力进行时域、频域、幅值域以及相关性的分析。(2)对不同体型宽尾墩(X型和Y型)下溢流坝反弧段和消力池的时均压力、脉动压力和底板上举力进行对比分析,研究不同形式宽尾墩对溢流坝反弧段和消力池的水流参数以及对底板上举力的影响。(3)对X型宽尾墩下缘开口高度进行改变,研究下缘开口高度大小对实验结果的影响。(4)考虑到原来底板块厚度较大安全系数较高,研究减小底板厚度以后底板上举力的变化。(5)由于模型试验本身和测试装置有其局限性,对复杂水流流场相关信息的获得是有限的,本文在模型试验的同时借助数值模拟技术对溢流坝反弧段和消力池水流流场进行模拟,以弥补试验之不足。