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本文以拉西瓦高拱坝表深孔联合泄洪及反拱水垫塘为研究背景,对(1)高坝水垫塘泄洪消能的方案；(2)水垫塘放空检修期反拱结构在不同水平扬压力作用下的承载能力进行了数值计算和比较。(1)在泄洪消能方案的数值计算方面,应用RNGκ-ε紊流数学模型,建立了水库—泄水表孔与深孔—水垫塘三维整体数学模型,采用VOF法处理自由水面,分别计算了三表孔、两深孔和表孔与深孔联合泄洪三种工况时,水舌从空中抛射,碰撞,下泄至水垫塘、并发展到塘内的全过程,以及水垫塘壁面压强的空间分布,得出了塘内水流流态、流速场和压强场的特性,并与相应实测值进行了详细对比,两者吻合较好,说明计算结果可靠。(2)应用有限元原理建立反拱底板结构模型,分析了放空检修期反拱结构在不同水平扬压力作用下的承载能力。研究表明,在与工程实际相近的扬压力水平下,当拱端结构不发生破坏时,任意底板结构不发生失稳；在超载扬压力作用下,当拱座无竖向位移时,任意底板结构不失稳,但其混凝土材料可能发生破坏,特别是两底板块接触的键槽附近。底板块位移随扬压力的增大而增大；底板块在位移最大处缝隙为张,其它缝隙则有张有合；底板块设键槽并没有起到降低底板块位移的作用,其与直缝情况基本相同,两者之间的差别没有明显的规律性；同级扬压力作用下,带键槽底板块的应力大于直缝底板块的应力；带键槽底板块在键槽处产生较大应力集中,而直缝情况则没有产生较大应力集中,两者均满足应力要求。研究成果可供反拱水垫塘、平底水垫塘及消力池设计和研究参考,具有重要的理论意义和应用意义。