胶东调水工程是南水北调东线工程的重要组成部分,为胶东地区的经济及社会发展提供了水资源保障,对缓解该地区连续枯水年水资源供需矛盾具有举足轻重的作用。但是在渠道运行过程中,基岩深挖方段渠道边坡和渠底衬砌受到了不同程度的破坏,究其原因是地下水扬压力过大造成的,地下水扬压力过大的原因包括大暴雨时地下水位升高、渠道运行停水时渠水位下降过快以及渠道内排水设计不合理等。国内常用的排水减压措施为暗管集水后通过逆止式排水器排水或通过竖井抽排,这些措施既有利也有弊。因此,针对胶东调水工程莱州市段趴埠周家生产桥至后趴埠东交通桥段的明渠深挖方段边坡和渠底衬砌破坏情况以及渠底较边坡所受扬压力大、易破坏的特点,本文结合现有边坡逆止阀排水,研制了新型的渠底自动升降式排水装置,并采用室内物理模型实验的方法,检测了排水装置在不同工况下的降压效果和排水能力,初步分析了排水装置的参数。设置几何比尺20:1,首先在砂槽内填充等效的孔隙介质模拟基岩裂隙介质,分别设置有集水管和无集水管时无排水系统、边坡单排水系统、渠底单排水系统、双排水系统四种工况进行实验,其次在砂槽内填充中砂,进行相同的对比实验。此外,使用二维渗流模拟软件对粉细砂有集水管、中砂无集水管和中砂有集水管三种条件下渠底有无排水装置时渠道底部及边坡的扬压力进行了模拟,与实测扬压力进行了对比。本文得出的主要结论如下:（1）研制了新型渠底升降式排水装置,该装置包括集水箱、升降机构和导向机构,获得了国家发明专利授权。该装置与传统逆止阀的工作原理基本相同,并使用放大压差的原理,浮板面积大于顶盖面积,装置更易在地下水扬压力的作用下升起。可根据地下水位变化特点,与边坡逆止阀排水系统联合运用,也可以通过调整顶盖重量人为设置装置开启的不同地下水临界水深。该装置具有不耗能、短时排水量大、不影响明渠过水、相对不淤堵等优点。（2）在模拟与基岩裂隙介质等效的粉细砂弱渗透性介质中,无集水管时排水装置无法工作,设置集水管后边坡及渠底的排水装置可正常工作。当供水流量为150 L/h时,相对于无排水系统,边坡单排水系统、渠底单排水系统、双排水系统对边坡和渠底扬压力的削减范围分别在1.33%-18.09%、27.12%-53.80%、32.26%-47.37%之间。相对于渠底单排水系统,当供水流量分别为200 L/h、250 L/h和300 L/h时,双排水系统对扬压力的削减范围大致为6.99%-22.73%、1.44%-7.79%、4.34%-13.29%。在双排水系统中,在到达最大水位前2分钟内,渠底升降式排水装置排水流量占82.02%。在双排水系统实验的总排水水量中,渠底排水水量占总排水水量的84.22%。因此,在排水不畅的地区,可通过在边坡设置集水暗管、在渠底设置升降式排水装置的措施进行防扬压破坏。（3）在粉细砂弱渗透介质有集水管条件下,装置开启与关闭时对应的地下水位与渠内水位大致呈线性关系。渠内水位越高,渠底和边坡受到向下的压力越大,渠底和边坡衬砌破坏所需要的地下水扬压力也越大,对应的地下水位也就越高。（4）在对比的中砂强渗透介质中,当供水流量为150 L/h时,无集水管时,相对于无排水系统,边坡单排水系统、渠底单排水系统、双排水系统对边坡和渠底扬压力的削减范围分别为3.80%-31.31%、22.77%-44.44%、16.83%-59.60%。有集水管时,削减范围分别在6.45%-29.31%、18.22%-50.86%、23.66%-61.76%之间。在双排水系统中,在到达最大水位前2分钟内,无集水管和有集水管时渠底升降式排水装置排水流量分别占53.93%、52.95%。在双排水系统实验的总排水水量中,无集水管和有集水管时渠底排水水量分别占总排水水量的48.64%、57.11%。因此,在排水较好的地区,集水管的设置对排水量的影响不大,可通过不设置集水管、在渠底设置升降式排水装置的措施进行防扬压破坏。（5）模型模拟得出的渠道底部和边坡的扬压力与实验中测得的扬压力数据相关性较好,相关系数均在0.85以上,说明了实验数据的准确性。