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进口测控一体弧形闸门存在安装条件苛刻、价格昂贵、很难适应泥沙含量大的黄河水灌溉渠系等问题,迫切需要开发适合我国国情的测控一体弧形闸门。掌握过闸水流的水力特性,是成功开发测控一体弧形闸门的基础。本文基于流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)理论和Fluent软件模拟技术,对过闸水流的流动特性进行仿真分析。本文采用Pro-E软件建立弧形闸门计算域三维实体模型,应用Fluent的前处理软件Gambit划分网格,借助Fluent软件中的k-ε湍流模型、VOF水气二相流模型以及压力速度耦合方式,对不同闸前水位、闸门开度以及不同渠道结构时的30种工况,进行过闸水流的仿真模拟,得到水流的水气二相图、沿程水位图、速度矢量图以及渠底所受压力曲线等。仿真结果表明：对于目前应用的灌溉水渠,闸前水位在0.25m-1.5m之间保持某固定值不变时,当闸门开度在45°到84°之间逐渐增大,或闸门开度为45°-84°保持某固定值不变,闸前水位由1.5m到0.25m逐渐降低时,在闸门底部产生的涡旋逐渐减小；当闸前水位为1.5m,闸门开度由45°增加到84°时,闸后渠底所受压力的波动范围由22Pa增加到200Pa,闸后水流流速由2.97m/s降低到1.38m/s；当闸门开度为84°,闸前水位由1.5m降低到0.25m时,闸后水流流速由1.38m/s降低到1.29m/s。为减少闸门底部的泥沙堆积,降低过闸水流流速,提高水流流动的稳定性,提出在闸后1.5m处修建长、宽和深度分别为4.5m、1.81m和0.35m的消力池,并将闸后矩形渠长度增加为14.5m的改进方案,计算结果表明：该方案可使闸门底部的泥沙堆积在消力池中,降低泥沙堆积对闸门启闭造成的影响；过闸水流变得稳定,闸前与闸后水流流速分别比改进前降低了4.76%～12.12%与12.41%-59.76%；闸后水流对渠底的冲击力降低了30.15%；闸前与闸后渠底所受压力稳定的区域,分别为闸前0.7m～1.5m,闸后10m-12m,闸后压力波动幅度由改进前的大于1000Pa降低为40Pa,在此范围内安装压力传感器,有利于提高过闸水流流量的测量精度。通过与消力池深度分别为0.25m和0.45m的渠道修建方案进行对比,证明了该改进方案的合理性。采用CFD技术仿真分析过闸水流流态,对弧形闸门安装位置渠道的结构设计、压力传感器安装位置的选择,具有一定的理论指导意义。