原型运行监测试验测试手段先进，监测数据合理、可信度高。综合原型监测成果，泄洪洞体型设计合理，进出口流态平稳，旋流空腔稳定，消能率高。监测数据和过流表面检查均表明，水平旋流洞起旋室内空化水流噪声较弱，未有明显的不良负压和空蚀迹象出现；竖井段通气设施有效，水流挟气充分，水流掺气对流道表面起到有效的保护作用；试验中无不良结构振动及动力响应，泄洪洞运行是安全的。主要成果总结如下。
4.4.13.1 水流流态与消能率
进口流态，闸门开启初期，水流从溢流堰面跌落，竖井内为自由流。闸门开度大于70%～80%后，竖井内为淹没流。闸门全开后，进口水流平稳，受进口左右边墙侧收缩的影响，竖井表面水流形成向左或向右的竖轴旋滚，最大波动幅度为1.9m，平均水位较库水位低1.8m，未见不利流态。
水垫塘出口及退水洞流态，随着闸门的开启，水垫塘出口后形成涌浪，并逐渐向下游推移，最大波峰接近高程1907.00m。闸门全开后，由摄像头监测到退水洞首部（桩导0＋476.00m）前后断面均为明流，水流平稳，波动较弱，无明显的横向水面超高和水气团撞击洞顶现象。由于水垫塘内水流强烈掺混，致使退水洞首部明满流交界的位置无法界定，并产生了周期性水雾团沿退水洞向下游漂移，但水雾总体强度较弱，不影响泄洪洞正常运行。
泄洪洞出口流态，随闸门开启泄洪流量增加，出口水深也缓慢增加并伴有波动。闸门全开后，水位趋于稳定，平均水深6.4m。实测退水洞平均流速14.5m／s，计算总体消能率约84.5%，表明旋流泄洪洞消能效果很好。试验条件下，下游河道水位在高程1903.50m左右，出口挑坎末端形成局域小水跃。泄洪洞出口归槽流速低、波浪小，基本未造成岸边冲刷。
4.4.13.2 压力特性
竖井段掺气环上部C—C断面，上游测点在工作闸门开启过程中，闸门在开度17%～50%时，测得最小瞬时负压为－28.32kPa，其余状态下均为正压；下游测点受水流冲击的影响，当工作闸门开度大于50%时呈正压。闸门全开后，该断面时均压力趋于稳态值，与竖井水位波动及表面旋滚相对应，上游侧压力在160～183kPa范围波动，下游侧压力在180～207kPa范围波动。
竖井段掺气环下部D—D断面，闸门开启过程中闸门开度在13%～80%时，各测点压力迅速降低，最小瞬时压力是－78.14kPa；闸门开度大于80%时，各测点的压力回升至稳态值。闸门全开后，各测点的时均压力比较接近，3次试验的时均压力在－24.3～－36.6kPa范围内变化。脉动均方根值不超过3.6kPa，表明该断面位于掺气坎后空腔内。
竖井段掺气环下部E—E断面，闸门开启过程中开度在20%～75%时，各测点压力迅速降低，实测最小瞬时压力为－86.67kPa；闸门开度大于75%后，各测点压力迅速增加，并趋于稳态值；闸门全开后，各测点的时均压力相差较大，第一次运行试验测得最大及最小时均压力为62.95kPa、25.12kPa；第二次运行试验为100.97kPa、49.74kPa；第三次运行试验测得时均压力均小于零，最大负压为－17.95kPa，各测点的压力波动也很大。根据压力测量结果判断，第一、第二次运行试验中，该断面接近掺气环后的空腔末端，此空腔位置不对称且是波动的；第三次运行试验中，该断面位于空腔内或处于空腔末端。综合空腔探测器和掺气浓度的监测成果，可以判断第三次运行试验的空腔长度接近17m，大于模型试验值，同时也说明竖井段掺气空腔长度的变化，受水流随机性影响较大。
竖井段F—F断面，闸门开启过程中开度在30%～68%时，测得最小瞬时压力为－82.55kPa；闸门开度大于68%，测点压力迅速增加，在闸门开度80%时，压力趋于稳态值；闸门全开后，各测点的时均压力比较接近，时均压力在340.0kPa左右。三次运行试验的脉动均方根值分别为30.40kPa、12.28kPa和27.89kPa，不超过时均压力的10%。估计是受环形掺气坎下游空腔摆动的影响，下游断面的脉动压力有所增加。
起旋室两个断面，闸门开启过程中开度2%～80%时，各测点压力逐渐增加，变化趋势亦相同；闸门开度大于80%后，压力趋于稳态值；闸门全开后，各测点的时均压力为300～650kPa，压力较高，脉动均方根值为10～26kPa，表明起旋室水流紊动比较强烈。对比模型试验成果，无论时均压力或脉动压力均方根的数值都十分接近，足以说明起旋室水流为稳定的空腔旋转运动状态。
闸门关闭过程中，各测点压力变化与开启过程近似互逆关系。从频域特性看，竖井段、起旋室各测点脉动压力优势频率均不超过1.0Hz，属大尺度低频脉动。多数测点脉动压力优势频率为0.2Hz或其倍频，同掺气浓度的优势频率一致，与建筑物自振频率相差甚远。
4.4.13.3 通气状态与通气量
原型监测发现，工作闸门的开启过程中，有大量的水汽先从起旋室通气井中排出，部分水汽在通气井进口附近凝结。当工作闸门全开后，通气井进气，由于进气风速较高，通气井周围凝结的水体逐渐被吸入通气井内。受通气井进口的边界条件和起旋室水流的影响，在工作闸门开启过程中和闸门全开后，风速测量断面的流场不甚均匀。3次运行试验中，起旋室通气井的平均风速分别是23.1m／s、28.6m／s和21.9m／s，平均通气量为226.7m3／s、279.8m3／s和214.4m3／s。原、模型试验结果比较接近。
环形掺气坎下设5个小通气孔，当闸门开度小于11%时，风速接近为零，未见吐气现象；当闸门开度至11%时，随着洞内水流流态的变化，风速迅速增加；闸门开度升至32%左右时，风速增幅减小；闸门开度超过80%～85%时，风速趋于稳态值。试验发现，闸门开度在32%～80%范围内时，通气孔的风速最大。3次运行试验中各通气孔的风速变化趋势基本相同，闸门全开后平均风速达112.8m／s、106.1m／s和121.3m／s，单孔平均通气量分别是35.2m3／s、33.1m3／s和37.8m3／s，较常压模型试验结果大58%～81%。泄洪期间，环形掺气坎通气孔进口发出连续的啸叫声，噪声声级接近120dB。
4.4.13.4 近壁掺气特性
原型运行监测试验，采用电导率仪和电阻式掺气仪两种测试手段测量了闸门启、闭和全开后的近壁水流掺气浓度分布，3次运行试验测得掺气浓度的分布规律基本相同。竖井D—D断面，3次运行试验测得的掺气浓度都很高，均超过70%，说明该断面在掺气坎后空腔内；竖井E—E断面前两次运行试验测得的掺气浓度值在4.2%～27.2%之间变化，第三次运行试验时E—E断面掺气浓度值达8.7%～34.5%，表明E—E断面在空腔末端附近，这一结论可与该断面的压力测试结果相互印证；竖井F—F断面近壁掺气浓度值相对较小，3次运行试验分别为2.2%、1.4%和1.3%；水平旋流洞段4—4断面的掺气浓度为1.6%、1.3%和0.5%。各测点所反映的掺气浓度的脉动主频为0.2Hz或其倍频。总体来看，旋流洞环形掺气坎的掺气效果较好，起到了掺气减蚀作用。
4.4.13.5 水流空化特性
3次运行试验过程中监测到的水流噪声特性基本相同。竖井进口溢流面下游测点，当工作闸门开度20%时，高频段噪声迅速抬升，变化曲线为脉冲型；闸门开度增至70%时，噪声声级迅速降低，随后在47.3dB附近波动。起旋室各测点水流噪声的表现特征是，工作闸门开启后噪声声级迅速增加，当闸门开度至80%时，噪声强度趋于稳定。若以闸门全开后溢流面下游噪声为背景，该部位的最大噪声声级增幅为22.8dB。
根据高频段噪声曲线的变化特性和溢流面下游水流特点，可以判断溢流面下游仅在闸门开启过程中的（开度20%～70%）小范围内出现了初生空化。因该部位的空化强度弱、历时短，不会对建筑物造成不利的影响。根据旋流泄洪洞的体型和高频噪声变化特性，判断起旋室监测到的为升坎附近的剪切型空化，其空泡在水体内溃灭，不会对建筑物造成不利的影响。(www.xing528.com)
4.4.13.6 结构振动及动力响应特性
工作闸门开启、关闭过程与全开泄洪期间，泄洪洞、启闭机房和大坝振动均较小，最大振动加速度量级小于0.05g。特别是闸门开启和关闭阶段，无明显的振动现象；3次运行试验过程，各结构部位测缝计、应变计等均无明显的动力反应，表明结构物安全可靠。
4.4.13.7 冲蚀调查情况
3次运行试验后，均对泄水建筑物过流面进行了检查，检查发现，第一次运行试验后，平洞段过流表面混凝土多处发生了局部冲蚀剥落，冲蚀区域均是强度相对较低的新老混凝土结合处的缺陷处理部位。这些混凝土表面冲蚀剥落区域在第二、第三次运行试验后检查基本没有扩大的趋势。
4.4.13.8 结构动力响应特性
监测结果表明，泄洪洞过水前后，岩石开合度、缝展度和混凝土的应变没有明显的变化，即泄洪洞过水运行对混凝土结构影响甚微。
4.4.13.9 三次运行试验的主要水力参数
泄洪运行试验取得了大量地监测数据和资料，为了便于分析与比较，下面将主要水力学监测结果列于表4.18～表4.21中。
表4.18 3次运行试验条件与过流量
表4.19 3次运行试验时均与脉动压力
续表
注 第三次试验均压力取5组数据的平均值，空腔负压为E—E断面各测点压力的平均值，脉动压力均方根取第一组数据计算。
表4.20 3次运行试验通气量与风速
表4.21 3次运行试验掺气浓度
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