1.试验条件及方法

为了较全面地反映导流明渠铺设拦石坎后通航水流条件的变化，分析对通航的影响。试验从明渠进口至明渠出口布设了共计11个测流断面，每个断面布置了6～8个测点，测绘了明渠内的流速场分析，还观测了明渠左、右两条航线的水面比降及沿程流态。水位控制见表7-13。

表7-13　通航水力学试验流量水位表

为了综合反映明渠内铺设拦石坎后的通航水流条件，试验还采用无线电遥控船模模拟实船进行了通航试验。船模试验条件见表7-14。

表7-14　船模试验条件表

船模试验主要上行航线有如下：

（1）左航线。船舶自明渠下口门左侧进入明渠，沿纵向围堰边上行到坝轴线——坝轴线上300m航段横渡到明渠右岸高渠部位继续上行出上口门。

（2）左进右上航线。船舶自明渠下口门左侧进入明渠，在坝轴线下300～500m横渡到明渠高渠、沿高渠上行出口门。

（3）右航线。船舶沿右岸高渠进入导流明渠，沿高渠上行出上口门。(www.daowen.com)

2.主要试验成果

（1）上戗拦石坎采用铺设二层20t混凝土四面体共542块，范围100m×36m；下戗拦石坎采用20t混凝土四面体铺设一层共100块，范围100m×20m。

当Q=10000m3/s时，地航船队（3×500t+588kW）以V静=3.50m/s航速上行，因航行阻力较小，左、右两条航线上行均较顺畅，全段平均对岸航速分别为1.50m/s和1.20m/s最小对岸航速分别为0.80m/s和0.70m/s。

当Q=20000m3/s时，长航船队（3×1000t+1920kW）以V静=4.90m/s左航线上行，行至本航线困难段（坝上100～500m航段）时，由于流速比降均较大，航行阻力较大，船队上行非常困难，最小对岸航速小于0.30m/s，难以满足通航要求。右航线由于坝下1250～1600m航段船队上行困难，改走左进右上航线，当行至坝轴线附近时，由于此航段比降（1.1‰）流速（3.95～4.00m/s）均较大，船队不能够再继续上行。

当Q=35000m3/s时，明渠内水流紊动较强，水面波动较大，长航船队以V静=3.50m/s下行时，操纵困难。以V静=4.60m/s航速下行，此时对岸航速达10.0～12.0m/s，需谨慎驾驶。

（2）上、下戗拦石坎范围为100m（底）×36m（宽）×5m（高），采用先铺设单层20t四面体（290个），然后上面覆盖大块石的拦石坎结构。

当Q=20000m3/s时，由于上戗拦石坎挑流作用，明渠右侧（高渠）流速有所增大，长航船队沿左航线上行过坝轴线后，斜穿主流摆渡过江至右岸航线（坝上100～300m航段），对岸航速降至本航线最小值0.30m/s，本航线全程对岸平均航速1.50m/s，上行较勉强。右岸航线坝下1250～1600m航段上行阻力较大，上行困难，为避开此困难段，采用左进右上航线，行至坝轴线附近航行逐渐困难，对岸航速降至0.10m/s，上行较困难。

当Q=18000m3/s时，上水航行阻力相对减小，长航船队沿左航线上行过坝轴线后横渡过江航段，对岸平均航速为1.00m/s，左航线全段平均对岸航速为1.80m/s。左进右上航线全程对岸平均航速为1.50m/s，其中困难段坝轴线附近航段对岸平均航速为0.80m/s，可满足长航船队的明渠通航要求。

（3）上戗不设拦石坎，仅下戗设同（2）相同形式的拦石坎。

当Q=20000m3/s时，长航船队沿左航线上行时，全程平均对岸航速为1.85m/s，其中有两个困难段：①下戗拦石坎范围受拦石坎缩小过流面积的影响，局部比降较大（1‰），加之流速也较大（2.96～3.15m/s），对岸航速降至0.70m/s；②坝轴线上100～300m，船队由左航线过渡到右航线航段，对岸平均航速降至0.70m/s。左进右上航线全程平均对岸航速为1.50m/s，坝轴线附近困难航段平均对岸航速为0.60m/s。可见此工况满足长航船队的明渠通航要求。