摘 要：在东流水道航道整治工程计划中，选用了鱼骨坝工程操控下滩群。因为鱼骨坝在长江航道整治工程中是榜首次选用，国内其它河流中也很少使用。为保证整治工程作用，在东流水道整体安置根本不变的状况下，模型中对下滩群整治选用鱼骨坝式鱼咀和围堰式鱼咀两种结构及方式进行了实验研讨，东流水道挑选鱼骨坝式鱼咀对泥沙输移带的影响较围堰式鱼咀小，有利于西港航道和下深槽的安稳。
东流水道坐落长江下流九江至安庆之间，该河段上起华阳河口，下迄吉阳矶，全长约31km，属典型的顺直分汊河型（见图1）。从华阳河口至山君岗长约5km，航道条件较好，江面从1600m逐渐放宽到2500m左右。从山君岗至狭阳湖长约18km，河道顺直宽广，并持续放宽，至东流镇时，江面最大宽度到达4500m。江中自上而下顺次散布有山君滩、天心洲、天沙洲、玉带洲和棉花洲，五大洲滩在枯水期将河槽分割成三大汊道，左汊为莲花洲港，右汊为东港，中汊为西港，经剖析证明西港为需求整治的航槽。从狭阳湖至吉阳矶长约8km，河道微弯，10m等深线沿凹岸终年贯穿。东流水道因江面宽广，洲滩丛生，河槽多变，航道水深较浅，航道保护困难而出名。
模型平面比尺为420，笔直比尺为120，变率为3.5。模型选用塑料沙。模型制作精度和验证差错操控在《规程》要求的规模以内。模型经类似验证后，确定单宽输沙率比尺 ?姿qs=672，对应的冲淤时间比尺为?姿t2=168。计划实验中，鱼骨坝式鱼咀和围堰式鱼咀依据规划标准按份额缩尺制作。
东流水道航道整治工程原规划为围堰式鱼咀（图2），该围堰式鱼咀以天沙洲为依托，经过对天沙洲左边低滩的看护来到达安稳下滩群和西港过渡段浅滩的意图。围堰式鱼咀前缘坝顶高程为规划水位上3.0m，实践坝高约6.0m。
因为围堰式鱼咀地点的天沙洲左边低滩和窜沟是东流水道的主输沙带方位，较高的围堰式鱼咀前缘坝在枯水期将天玉窜沟封死，使窜沟流量从7.1%降至零，使东港分流从17.4%增至18.8%；莲花洲港从32.7%增至34.1%；西港从42%增至45%，因为围堰式鱼咀在东流水道的主输沙带上，使经过该区域的很多泥沙悉数进入了西港。枯水期，围堰式鱼咀头部发生壅水现象，鱼咀前缘构成下切水流，其底流指向西港航槽，底沙沿鱼咀和天沙洲右侧往下流输移，并在西港下深槽左边淤积。围堰式鱼咀使西港分流增大份额远小于分沙增大份额，对西港安稳晦气。洪水期，水流漫过鱼咀，并翻过格坝，因为围堰式鱼咀前缘坝坝面高于河底约6.0m，因而床面较粗颗粒的床沙质泥沙很难翻过围堰式鱼咀，仅有悬移质中较细部分的泥沙输移，使坝下流围堰内处于不饱和输沙状况。模型中观测到，因为围堰鱼咀较高，洪水期，在鱼咀前缘坝前后均构成了显着的横轴环流，坝前环流淘刷坝根，并可以使坝前一部分床沙悬起后翻过鱼咀前缘坝，因为鱼咀突起床面，构成了较大阻力，使很多原本从洲滩经过的底沙在过渡段浅滩上淤积或转向西港航槽，添加了西港的输沙压力，导致西港下流深槽的淤积，而下深槽的吸流作用正是西港存在的动力条件，选用围堰式鱼咀和看护天沙洲作为东流水道下滩群操控工程危险较大。
在东流水道计划比选中，规划选用鱼骨坝对天沙洲左边低滩进行看护（图3），以举高心滩头部高程，使涣散水流会集归槽。鱼骨坝由顺水流方向的脊坝和坐落脊坝两边的刺坝组成，脊坝首要起调整分流作用，刺坝依附于脊坝上，起挑流和添加脊坝安稳作用。
鱼骨坝在国内工程实例不多，已建的有湘江下摄司滩鱼骨坝，该鱼骨坝的作用首要为举高潜洲，将经过潜洲上的水流挑向两边，以增大河道两边(汊)的冲刷才干。东流模型中，在棉花洲头建鱼骨坝后，对泥沙输沙带的影响较围堰式鱼咀小。模型中仅施工脊坝时，脊坝头沿滩脊线往上游延伸至规划水位下4.5m水深方位时，仅使天玉窜沟分流有所增大，西港分流改动较小，当在脊坝上添加刺坝后，右侧鱼刺坝缩窄了天玉窜沟进口宽度，天玉窜沟分流才显着减小，西港分流才有所增大。当脊坝持续倾向莲花洲港，缩窄莲花港口门时，在整治水位下，脊坝头部的横流显着加强，构成较大的冲刷坑发生吸流作用，将削弱调整两汊分流比的作用(事实上，在不同流量条件下，因为分流点在上下移动，脊坝头部水流方向也不尽一致，脊坝头部的横流总是存在的，因而，需对脊坝头部进行护底，才干做到鱼骨坝坝体的安稳)。因而，仅使用鱼脊坝来调整下滩群莲花洲港和西港分流对错常有限的，但鱼刺坝挑流使西港分流增大是清楚明了的，因而，规划将脊坝头部建在棉花洲头分流点邻近以为是适宜的。
在洪水期，水流漫过鱼骨坝，鱼脊坝与水流及主输沙带交角较小，脊坝头迎水面也较小，因而，底沙能顺势往进入榜首道鱼刺坝田内，除少数在刺坝上游一侧淤积外，很多泥沙沿刺坝的坝头冲刷坑下一条刺坝坝根输移，并翻过刺坝逐渐往心滩上输移，刺坝尽管使底沙输移的部分途径有所调整，但底沙终究仍能爬到心滩上淤积。因为鱼骨坝式鱼咀不再依托天沙洲作为支撑，让现在山君滩尾与天沙洲协同开展，对西港开展留有了地步，是较为适宜的。
因而，东流水道规划挑选鱼骨坝式鱼咀来安稳下滩群和调整港汊分流，鱼骨坝式鱼咀在按捺莲花洲港分流，增大西港分流作用的一起，使天沙洲左边主输沙带区域的泥沙根本上能从天玉窜沟往下流输移，模型中，经调整鱼骨坝和刺坝高度后，枯水期使脊坝右侧泥沙能在坝田内淤积，洪水期能翻过刺坝往滩脊上输移和淤积。
模型中，施放洪中枯多级流量，观测鱼骨坝坝头及坝上水流的流速。从表中可以精确的看出：当洪水流量为73340m3/s时，坝上流速比较均匀，在1.8m/s左右。枯水期，1#刺坝左、右两边，2#、4#刺坝右侧坝头流速稍大，在1.3～1.5m/s左右；3#、4#刺坝左边流速较小，在0.6～0.7m/s左右，标明在枯水期坝头挑流作用强度不一致。因而，在根本不改动莲花洲港和天玉窜沟分流的状况下，模型中恰当加长3#刺坝右侧，可显着削弱水流对4#刺坝坝头右侧的作用强度，使3#、4#刺坝右侧坝头受水流作用强度较为挨近。别的，3#、4#刺坝左边在枯水期作用较弱，考虑到3#、4#刺坝坐落莲花洲港内，为坚持洲头完好，免于翻坝水流以及沿脊坝水流的冲刷而撤退，主张改为护滩带，一起对流速较大的刺坝坝头部和鱼脊坝头部护底带加强看护，保证坝体结构安稳。
模型中，在娘娘树一带建丁坝群状况下，在中枯水位以下，研讨了鱼骨坝在4个流量级下，不同脊坝头部高程（2.0m或5.0m），脊坝尾部高程（5.0m）和刺坝头部高程（3.0m）不变的状况下，西港分流比为48.9%，比无工程时添加了1.5%，工程作用显着。
模型中观测到：围堰式鱼咀的前缘坝高度和鱼骨坝式鱼咀中的刺坝的高度对底沙运动走向影响较为显着。当围堰式鱼咀突出于床面6.0m以上时，因为坝体的阻力作用，上游来的底沙在坝前转向沿鱼咀边际往西港输移。当围堰式鱼咀前缘坝低于4.0m时，上游输移来的底沙，有一部分在鱼咀前缘坝前扬起翻坝后往心滩上输移，坝后处于不饱和输沙区域。在挑选围堰式鱼咀时，需求慎重考虑翻坝水流对坝田的冲刷，围堰鱼咀前缘坝过高阻止泥沙输移，过低又起不到分流作用。鱼骨坝式鱼咀中的刺坝高度尽管与输沙有必定的联系，即便刺坝高，泥沙也能成坝头进入坝田内，正常的状况，因为脊坝建在心滩脊上，刺坝坝根坝高出心滩比较小，有利于泥沙输移。
鱼骨坝式鱼咀因为根本不影响主输沙带运动方向，且可使用调整刺坝挑流调整需整治港汊的分流，且不会增大西港输沙压力，不会导致西港下流深槽的淤积。在棉花洲头建鱼骨坝工程后，使棉花洲头的漫滩水流提早归槽，分流点稍上提，有效地操控了枯季莲花洲港分流，一起使西港分流和西港航道内流速以及山君滩尾流速有所增大，且根本没改动主输沙带运动方向，规划中不再依托和安稳天沙洲，给西港开展留有了地步，因而，经过模型实验对计划作比较，以为选用鱼骨坝式鱼咀安稳东流下滩群是较为适宜的。因为脊坝头部流速较大且有必定的横流存在，需对脊坝头部邻近进行护底带加强看护，才干保证坝体结构安稳和整治工程的作用。从东流水道鱼骨坝工程施行后实测材料看，与模型实验中观测到的现象比较类似，阐明模型研讨成果是可信的。
(榜首作者为长江航道规划规划研讨院工程师，武汉大学工程硕士；第二作者为江西省宜春市水利局工程师，武汉大学工程硕士)
