室内试验和天然实测资料表明，丁坝护岸对近岸水流结构影响比较大。由于矶头和丁坝突出原有岸线，对水流具有阻碍和离解作用，因此，矶头和丁坝护岸工程实施后将产生回流、螺旋流等次生流（图8-11）。在这些次生流作用下，丁坝、矶头前沿及上下腮产生局部冲刷坑，对未护段岸线的稳定及丁坝、矶头本身的安全不利。

8.2.1.1　丁坝的水流特性

图8-11　丁坝局部冲刷坑地形及流态图

（a）丁坝流态；（b）冲刷坑地形；（c）表面流速等值线；（d）底流速等值线
a—第一螺旋流；b—第二螺旋流；Ⅰ—上回流区；Ⅱ—下回流区；Ⅲ—主流区

丁坝对水流流速场的影响较平顺护岸为大。丁坝附近的水流可分为三个区域，即主流区、上回流区和下回流区（图8-11）。上回流区是丁坝的阻水作用所致。下回流区是水流绕过丁坝时的离解现象所造成，回流区与主流区的交界面是不稳定的。交界面处形成漩涡，并且在交界面靠回流区一侧出现成片的泡水区，在丁坝下游较远范围内仍有单个泡水出现。泡水周围出现的漩涡，其尺度较交界面漩涡为小。

丁坝的局部水流结构具有如下特点［8］：

（1）丁坝下游面流流线与底流流线平面上都是弯曲的，但两者在平面上的投影不重合，面流偏向丁坝对岸，底流则偏靠丁坝一岸。各流层分离面与其对应，构成表层水流形成漩涡，以下各流层的漩涡上升至水面形成泡，造成交界面内出现成片的泡水区。(www.daowen.com)

（2）由于丁坝上游壅水，在坝前形成下降水流，与纵向水流一起在绕过坝头时形成底部的螺旋流，使得水流的垂线平均流速分布发生变化。水流过坝后，垂线平均流速、面流流速和底流流速沿程加大，到最大值后，又复变小。其中以底流速沿程增大率最大，详见表8-5。与此相应，丁坝下游流速沿垂线均匀分布，以后又逐渐恢复正常分布（图8-12）。

表8-5　各断面最大测点流速及最大垂线平均流速值变化表

图8-12　丁坝上下游流速等值线图

（a）丁坝上游50cm；（b）丁坝下游30cm；（c）丁坝上游10cm；（d）丁坝下游50cm；（e）丁坝轴线；（f）丁坝下游90cm；（g）丁坝下游10cm；（h）丁坝下游250cm（流速　单位：cm/s；丁坝长：56cm；流量：60L/s）

8.2.1.2　丁坝的局部冲刷

在有上述特点的水流作用下，丁坝附近逐步形成冲刷坑。冲刷坑是逐步扩大并向下游发展直到相对稳定的，冲刷坑平面位置与底流最大流速区位置相应（图8-11），冲刷坑平面呈扁圆形。丁坝下游单宽流量加大，特别是近底纵向流速加大以及局部绕流、螺旋流是丁坝坝头的崩挫和丁坝下游河岸崩坍的原因。丁坝下游回流区落淤的泥沙，是通过主流区与回流区交界面存在泡水等大尺度紊动的交换作用以及第二螺旋流的作用，自冲刷坑进入的，也有部分回流区的泥沙通过交界面回到主流区。