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长期以来，空化现象被认为是一不易被人解决的问题。空化与空蚀的研究，无论从国际或国内动态来分析，近年来均呈现备受重视和日益深入的趋势。不仅国际国内学术交流频繁，更重要的是工程问题较多，研究内容随之不断扩展，涉及领域拓宽，业已成为众多行业共同关注的问题之一。
国内外的研究情况表明，对空化和空蚀机理及其影响因素的认识和研究已取得很大进展。应该指出的是，由于空化和空蚀是微观、瞬时、随机、多相的复杂现象，到目前为止，有关空化和空蚀的理论及不少研究成果还不能令人满意，许多问题还有待进一步深入研究和探索。
工程经验表明，掺气减蚀是防止泄洪洞空蚀的重要措施，根据国内科研机构几座在建或已建大型泄洪洞的试验研究发现，合理掺气设施的设置可以达到比较理想的掺气效果。目前，大多在建、拟建或已建的大型泄洪建筑物中，几乎都设置了掺气减蚀设施，但基本上都是掺气设施的工程实践在先，而相应的掺气减蚀机理研究和模型试验则相对滞后。故目前有关掺气设施的各项水力指标的设计和计算多依赖于经验关系和定性的研究，理论方面的研究比较少。
本文针对泄洪洞的空化空蚀及掺气减蚀问题，在前人工作的基础上，结合小湾水电站左岸泄洪洞工程实例，对高水头大泄量泄洪洞的空化空蚀问题及掺气减蚀进行了研究，通过模型试验，提出了掺气坎下局部变底坡的掺气设施布置形式，有效消减了回溯水流的强度，避免了掺气坎下积水，形成了完整的底掺气空腔。对于明流直线段而言，这种局部变底坡掺气坎的一个突出优点是无需在掺气坎上增设小挑坎与“U”型或“V”槽等，可以方便工程的施工，保证施工质量，最大限度减少空化空蚀，提高了泄洪洞的安全度。