随着我国西部水电资源的快速开发利用,出现了趆来趆多中低水头的闸坝型水利枢纽。这类枢纽工程的下游消能防冲问题虽然没有高坝枢纽那么复杂突出,但由于其多泥沙、河道坡降大以及河床、岸坡抗冲能力差等问题的突出,因而具有其特殊之处。由于此类工程泄流时多需要满足推移质泥沙的排泄,以及难以在下游形成一定的稳定淹没水深,而不宜采用常规的底流消能和面流消能等方式,因此针对这类工程的特殊性,有必要对其具体的消能防冲布置方案进行深入研究,为此类型电站的设计提供科学依据。阴坪水电站是一座典型的在山溪性河流上开发的低闸引水式电站,该电站具有上述等特点,且由于其首部枢纽位于河道的急拐弯处,闸前河道坡降较陡,水流流速较大,因此该工程初步设计方案所采取的闸坝下游急流式水面衔接消能方式的可行性、合理性与科学性一直是设计考虑的重点。本文以阴坪水电站消能防冲问题为具体研究对象,在实验室建立几何比尺为1:40 的正态水工整体模型,对其初步设计的消能布置方案的消能效果进行模型试验验证与优化研究,提出了设置辅助消能工导流墩的方案,很好地解决了该工程的消能防冲实际问题。同时采用三维k ?ε双方程紊流数学模型,引入水气两相流的VOF 模型,成功地对推荐方案紊动流场进行了数值模拟,得出了流场速度、压力等的分布规律。通过数值模拟与实测结果的对比分析表明,两者吻合较好,进一步验证了物理模型试验的准确性及所选方案的合理性与科学性。该论文研究成果解决了阴坪水电站闸坝下游消能防冲实际问题,并深入探讨了导流墩的水力特性,为类似工程消能防冲问题的研究提供了参考依据。