反拱水垫塘是一种优化的消能防冲结构形式。高水头、大流量作用下,拱圈底板动水压强是拱圈失稳的重要因素。反拱水垫塘的研究具有重要的理论意义和实用价值,本文对其研究现状进行综述。根据重力相似准则,设计反拱水垫塘精细物理模型。在整个反拱水垫塘流场范围内,对拱圈底板块动水压强的变化进行了理论分析和详细的试验研究,得到了拱圈底板块表面、底板块缝隙动水压强沿流程、沿拱圈横向的分布规律,揭示了底板块上举力形成和变化机理,提出底板块振动的可能方式;根据拱圈底板缝隙内动水压强的变化特点,提出把底板缝隙动水压强划分为三种形态;对拱圈底板块表面、底板块缝隙的瞬时最大压强、时均压强在底板块上的平均值沿流程和沿拱圈横向进行规一化处理,提出了预测拱圈底板块平均压强的计算公式。对拱圈底板块动水压强的时域和频域特性进行分析,给出了拱圈底板缝隙,底板表面,底板缝隙与缝口动水压强的相关特征,得出拱圈底板缝隙动水压强受上游缝口动水压强的影响较大,其沿缝隙纵向传播明显,存在由两岸向拱冠传播的趋势;拱圈底板缝隙动水压强的频率分布范围比底板表面的更为集中,两者峰值频率分布范围相近,脉动能量都以低频为主。