丹江口下游近坝段河工模型试验为引江补汉工程开工提供技术支撑

引江补汉工程实施后，丹江口水库调度方案将进行相应调整，枯水期下泄流量将减小，引江补汉工程补水口位于丹江口大坝下游约5km处，补水量与减少的下泄流量相抵消。工程实施后丹江口大坝下游减水区与汇流区的水流流态复杂，同时航道整治工程实施后河床冲淤变化复杂，且具有明显的三维水流特征。因此，有必要开展引江补汉丹江口下游近坝段河工模型试验研究，通过模型试验，深入研究引江补汉工程实施后对坝下河段航道条件的影响，同时论证航道整治实施后的效果，并对方案进行优化，试验成果为航道整治工程设计、航道条件影响评价提供技术支撑。

丹江口大坝修建后，经过多年“清水”冲刷，除近坝段羊皮滩洲头与洲尾发生不同程度的冲刷引起局部河势改变外，其余试验河段河势基本稳定。试验河段航道存在以下主要问题：一是引航道口位于河道右侧非主流区，汛期下泄的沙量容易通过回流落淤于引航道口附近河段，淤塞导致航深不足；二是施工大桥与步行街桥间河段由于河道逐渐放宽，引起水流分散，造成航宽略显不足。随着丹江口水库加高与南水北调中线等工程的实施，引航道口附近河道回流落淤造成航深不足的问题仍将长期存在，两桥间河段航宽也将不会发生较大的改变。

>引江补汉工程近坝段河势示意图

根据河工模型试验，研究了枯水期不同减水—补水组合工况下引航道口至黄家港段水位下降的数值。为了使工程河段水位恢复到引江补汉工程实施之前水平，分别通过实施补水出口与汉江衔接工程、航道治理工程及河道治理工程等，予以枯水期工程河段水位的恢复。其中，实施补水出口与汉江衔接工程，可减小隧洞自三峡引水出安乐河口汇入汉江对航道稳定及桥区航行条件产生的不利影响，缓解减水区河段水位下降，减少其对局部生态及景观的影响；衔接方案主要研究了羊皮滩右汊下口出流、羊皮滩右汊上口出流及右汊开挖明渠出流及其组合方案出流方式。根据补水出口与汉江衔接方案的研究，通过将出水口上延可缩短减水段长度、抬升水位，但仍然难以消除减水影响；为实现Ⅲ级或Ⅳ级航道建设尺度，可采取航槽疏挖、整治工程壅高水位及两者相结合的航道整治工程。河道整治方案主要包括羊皮滩修复和已有护岸部分区域防护加固，其中羊皮滩修复主要基于平顺水流，减少对羊皮滩冲刷，以满足丹江口市关于沧浪湿地公园规划的需求及疏浚弃土综合利用，达到平顺河道岸线、恢复部分羊皮滩滩型、增加湿地面积的目的。补水出口与汉江衔接工程的实施，羊皮滩右汊过流能力显著增加，羊皮滩右汊下口出流流量增大、沿岸水流流速增加，为保证近岸段岸坡安全，对溢流堰下游至汉江大桥1.5km护岸实施加固工程。

通过模型试验也论证了补水出口与汉江衔接工程、航道治理工程及河道治理工程等实施后的效果，发现引航道口至黄家港段水位仍有局部站点未完全恢复到引江补汉工程实施之前水平。根据流态观测，从安乐河汇入的水流出明渠出水口后，未能进入左侧主航道内。为此，建议在沧浪洲出水口下沿布置2道护底，并通过试验对护滩带4个高程值予以论证。进一步通过河工模型试验论证优化后的方案，引航道口至黄家港段水位甚至超过引江补汉工程实施之前的水位，引航道口处最大水位抬高0.06m。最后，通过动床模型试验，研究了方案实施前后航道条件变化，除引航道口附近河段受回流落淤影响，航深线有所萎缩下移外，其余工程段航道条件均明显改善。通过上述河工模型试验研究，为引江补汉工程河段整治工程设计和优化,以及顺利通过航道条件影响评价提供了有力支撑。