我国的水利事业建设取得飞速的发展,一大批高坝已建成,所建的大坝很多都在70m以上,这些大坝一般具有水头高、流量大、河谷窄的特点,泄水消能显然已经成为建设工程中的要点。对于高拱坝,目前大多数工程把水垫塘作为下游消能的形式。对于高拱坝的泄水消能研究是将经验与理论结合起来,国内外许多学者对水垫塘内水动力荷载做了大量的研究,也得到了比较成熟的成果,而掺气水流对水垫塘内水动力荷载的影响研究的比较少,尤其是多股掺气射流对水垫塘底板水动力荷载研究的更少。水流掺气可以有效的减小或者避免空蚀破坏,是一种卓有成效的方法。由于水流掺气会造成水垫塘内水体水深加大、水体流速变化导致时均动水压强以及脉动压强变化,而水流脉动又是造成水垫塘底板破坏的主要原因。本文通过物理模型试验与理论结合的方法,分析多股掺气水流对水垫塘底板荷载的作用。主要研究成果如下:(1)分析了水垫塘内水体出现的流态,并对淹没冲击射流水流结构进行了分区。(2)分别研究底孔、中孔、表孔泄水,改变入塘流量时掺气浓度、时均动水压强、脉动压强在水垫塘内的分布。(3)分别研究底孔+中孔联合泄水、底孔+表孔联合泄水、中孔+表孔联合泄水,改变入塘流量时掺气浓度、时均动水压强、脉动压强在水垫塘内的分布。(4)分析得出掺气浓度对时均动水压强以及脉动压强的作用。