倒虹吸是常见的输水建筑物,进水口上游过渡段的布置型式一定程度上决定了该段内的水流流态。本文进口的过渡段布置型式为非线性收缩段,旨在讨论当以过渡段内不同水深和上游来流量作为自变量,研究分析随自变量改变时水面在断面横向、沿程的扰动规律,进而引起该段内水流紊动强度加剧,分析其对倒虹吸进水口的水流条件的影响。为此本文选取南水北调中线工程某倒虹吸作为研究对象,模型满足重力相似准则,采取1:30几何相似的正态模型制作,上游来水流量大小由三角堰控制,下游水深受尾门开闭程度控制。通过以上研究,本文得出以下结论:（1）由于断面非线性收缩结构和倒虹吸排洪能力受限,水流经上游正坡段流至进口前平坡段,在变坡前后容易发生明显的水流强扰动现象。当收缩段内水深较小时,随上游来流量增大,上述现象愈加明显。甚至在变坡前后处出现类似于水跃的水流特征,水面在横向和沿程上变化较幅度大,造成试验段水流紊动性增强。随着流量的增加,断面横向上速度值与流量成正相关,中间位置流速较大,靠近边壁流速减小。随着过渡段内水深的增加,垂向最大流速由表层向渠底附近移动。（2）对于倒虹吸管进水口上游的水流强扰动现象作进一步研究。强扰动作用下过渡段内水流流态主要表现为垂向流速分布和紊动强度大小的显著变化。过渡段内水深较浅时,来水流量越大扰动强度越大,水面波动越强烈,水面附近出现大量掺气水流。同时,若过渡段长度不足以使波动削弱,大量的掺气水流便会进入管内,有效的过水断面减小,对管道输水造成不利影响。由于水深的加大,对于上游水流的阻碍作用增大,相对减弱了由于大流量在过渡段内造成强的扰动效果,水流紊动性减弱。（3）在紊流理论的运动方程基础上,分析能够反映出水流受变化坡段和边壁双重影响下该进口过渡段型式的流速分布公式。根据河道倒虹吸进水口上游过渡段内水流的横向、垂向流速分布实测数据分布特征,得到初步的边界条件,在三维紊流雷诺方程的基础上,推导了满足试验段进水口布置型式的水流流速分布公式。经对比分析理论计算值和实测值,发现该公式能较好地反映此进口型式下过渡段内垂向流速分布规律。