近年来,由于进入黄河下游的水沙骤减,黄河下游河道出现一系列新问题,主要表现为现有控导工程对河势控制不力、岸滩侵蚀严重。本文以黄河下游某河段为工程背景,设计了一种可快速施工的装配式混凝土透水桩坝,并利用MIKE21 FM构建该河段二维水动力学模型,完成设计混凝土透水桩坝与传统丁坝的对比分析。以上研究可为黄河下游河道治理提供一定参考价值。本文的主要工作如下:(1)通过对桩坝设计的关键参数进行研究,得知:桩坝的设计参数优选中,桩径、间距、入射角、布设排数对坝后断面流速均有一定影响。桩径的变化主要会增加坝轴线的长度,从而影响桩坝的迎溜和导溜效果,桩径越大,导溜效果越好,坝后流速越低,桩坝的缓流落淤效果越好;间距的变化对桩坝影响不显著,当桩径为1.2 m时,间距为0.6 m时为临界点,相应透水率为33.3%,间距超过0.6 m,坝后过流能力增加,坝后低流速区面积减小;入射角的变化可以显著改变桩坝附近流速分布,随着入射角的增加,桩坝系统的导溜效果不断加强;桩坝布置的排数增加可以显著地增加坝后低流速区的面积,同时降低流速,最高可达40%左右。(2)依据参数优选结果,分析计算桩坝主要技术指标,设计黄河下游装配式混凝土透水桩坝,研究结果证实:桩坝设计流量分别选择4000 m~3/s的整治流量和800 m~3/s的枯水常见流量,设计水位取相应流量对应水位;设计冲刷深度的选取以理论结合实际的方法,最终确定为15 m;嵌固深度经过计算,取10 m;设计桩径为1.2 m,设计桩净间距为0.6 m,相应透水率为33.3%。综合上述参数,设计混凝土透水桩坝为装配式结构,桩柱等距线性布置,桩柱之间设置潜坝加强非汛期河势控制,顶部设置有工程桥加强桩坝系统稳定性;设计施工方式选取目前技术成熟的钻孔沉桩,通过预制桩坝的方式增强桩坝承载力。(3)以黄河下游某河段为工程背景,利用2017年黄河下游实测地形资料、水文数据建立了MIKE21 FM二维水动力学模型并依托该模型研究了桩坝与丁坝对河流的不同作用效果。研究结果证实:丁坝与桩坝对河流水位、流速分布有一定影响,且丁坝的导流效果强于桩坝的导流效果,可能是由于本文未考虑边界条件变化,造成二者之间的差异不显著。此外,桩坝具有一系列传统丁坝不具有的优势,如基础稳定,可以快速施工,同时,生态的扰动相对较小,有利于底栖生物的生存与繁殖。