突扩水跃是闸下出流一种常见的水跃形式,多见于平原地区闸泵合建枢纽布置(中间水闸两侧泵站)和多孔闸中部分闸孔开启泄流工况。水流由较狭窄的宽度突然扩散,渠道下游水面宽度的突然增大必然导致在突扩段产生回流,回流漩涡与水跃主流之间形成强烈的紊动剪切层,并且回流造成对水跃主流的挤压,使得下游单宽流量增大,形成一种复杂空间流态。本文以平底突然扩散渠道为研究对象,通过分析前人的突扩渠道水工模型试验研究成果,在自己的理论观点上,分析研究了各种水力条件下平底突扩的流态特征和基本参数。取得如下结论:(1)探究上下游渠道扩散比对水跃共轭水深、水跃长度以及水跃消能率等影响的规律。提出了一种新的突扩渠道水跃共轭水深计算的方法;(2)通过量纲分析的p定理得出影响扩散渠道的水跃长度的因素,并拟合出突扩渠道水跃长度计算公式;(3)提出了关于平底突扩水跃消能率计算公式,通过应用消能率计算公式分析现有资料,得到扩散渠道的消能率相对于棱柱型渠道会增加5%~10%。同时,(4)应用FLOW-3D软件,采用数值模拟方法对平底突扩断面渠道内水流进行仿真计算,选用卢士强突扩水跃试验模型,分别对扩散比ε=1.2、1.5、2.0、3.0及闸孔开度ε=0.02m、0.03m、0.05m共计十二个工况水流流速及其分布形态进行模拟分析。并对突扩口下游渠道内的水流流速及其分布形态进行分析。选取闸门开度ε=0.02m,扩散比ε=2.0和ε=3.0两种扩散比模拟结果分析,扩散比ε=2.0时,主流在下游扩散渠道中较稳定,两侧扩散区内的竖轴回流旋涡沿主流近似对称;扩散比ε=3.0时,主流在下游扩散渠道中很不稳定,两侧的回流区并不对称,而且主流末端还会产生多个小回流区。扩散比较大时,主流受到两侧竖轴旋滚挤压,主流末端容易摆动,使得主流偏离对称轴而发生不对称水跃。且扩散比越大,小回流区越多,主流扩散越不均匀,摆动越剧烈。本文提取了扩散比ε=1.2、1.5、2.0三个扩散比状态下模拟的部分流速值,并对其进行分析,初步探究了突扩渠道水跃下游水流流速及流态。