长江作为横贯我国东西的第一大河,是连接西南、华中、华东三大经济区的交通运输大动脉。自上个世纪90年代末开始,长江航运快速复苏,成为我国经济及生产力布局最重要的主轴线。近年来,国家提出依托黄金水道推动长江经济带发展,打造沿线经济圈的战略,对长江航道通航能力也提出了更高的要求。而当前三峡-葛洲坝两坝间(以下简称“两坝间”)的急滩碍航不利于长江航道整体航运条件以及航道等级的提高,阻碍了长江航运能力的充分发挥。结合当前两坝间滩险整治研究来看,传统方案整治效果较差。因此,本文提出了一种新的库区急滩整治思路和方法——架空水下平台开辟库区缓流区。本文采用概化水槽试验和数值模拟的技术,对架空水下平台水流特性和工程应用开展了初步研究,主要工作内容和成果如下:(1)根据两坝间库区急滩资料,结合库区急流滩段的特点,综述传统整治方法整治库区急滩的不足。(2)针对库区深水急流滩段水力特性,完成了架空水下平台概化水槽模型参数的选取,并合理拟定了试验工况组合。(3)通过概化水槽试验,建立了表面流速变化规律v1e、v2e跟减深率he,束窄率be及水流条件Fr、平台占据率Ae的指数关系式;提出了缓流区宽度L并建立与he、be、Fr的关系;根据实测资料,初步分析了底部流速与减深率he的关系;结合当前壅水计算公式,分析确定了影响进口陡比降的主要因素并建立了进口段局部比降J与关键因子Fr的关系式。(4)根据优化设计思路确定优化方案工况,采用方案比选论证了平台加糙、加桩可提高平台减流效果,平台减流效果提高了10%以上。(5)应用数值模拟手段,采用架空水下平台方案对库区急滩段(喜滩)开展工程整治数模研究。通过合理布置平台、方案比选将喜滩段成滩流量由35000 m3/s提高到了44000 m3/s。(6)对水下平台提出了架空、悬浮式两种方案设计思路,对方案可行性作了初步思考。