长江是我国第一大河,贯通东西部地区最重要的水运主通道,货运量突破20亿吨,已连续12年位居全球内河首位。长江中游上起宜昌,下至鄱阳湖湖口,长达900km,是连接上下游航道的重要纽带。保持长江航道的畅通,对促进长江黄金水道尽早发挥社会效益具有积极的作用。然而,位于长江中游的周天河段,滩槽格局变化频繁,航道条件较差,历来是长江中游上治理的重点和难点。周天河段上连郝穴水道,下接藕池口水道,全长约28km,以胡汾沟为界自上而下分为周公堤水道和天星洲水道。河段内不仅洲滩冲淤多变、主流摆动不定,而且上下水道相互作用、关系密切,使周天河段即具有上荆江河段洲滩变化频繁的特征,又有下荆江河段上下关联性强的显著特点,演变规律十分复杂;近期,三峡水库蓄水运用后,来水来沙条件发生改变对坝下游河床的演变造成剧烈影响,周天河段作为较早受三峡水库蓄水运用影响的河段,“清水”持续冲刷使该河段航道条件趋于恶化,碍航问题频发,严重制约了长江中游航道的畅通,亟需开展浅滩演变规律和航道整治措施的研究工作,以改善本河段的航运条件。本文以长江中游周天河段航道整治工程作为依托,以水文泥沙和实测地形资料为基础,运用统计学方法分析了来水来沙特点及变化特征;从周公堤与天星洲两水道相互关联的属性出发,系统分析并总结了周天河段的演变规律,预估了变化趋势;借助二维水沙数学模型对该河段进行了数值模拟研究,验证了河演分析的结果;在河演分析的基础上,提出了该河段的航道整治工程方案;利用三维紊流数学模型验证并优化了工程方案。本文主要结论如下:1、周天河段内的两水道上下关联性强,不仅主流之间相互作用,而且洲滩之间冲淤消长;2、周公堤水道内的蛟子渊边滩是影响其它滩形变化的最重要滩体,在周天河段中起到承上启下的作用;3、三峡水库蓄水后,周天河段河势格局整体较为稳定,但局部地方仍存在一些不利的变化;4、周天河段目前存在的航道问题:周公堤水道过渡段浅区水深不足,以及天星洲洲体冲刷后退,使得航道边界不稳定;5、周天河段的治理思路:控制周公堤水道放宽段的主流摆动,同时避免对颜家台春灌站取水口造成影响;稳定天星洲水道过渡段的洲滩格局;6、根据整治方案数学模型的研究认识,潜丁坝坝体适量透水不会削弱坝体的挑流作用,还能在一定程度上减缓坝体上游泥沙的淤积,建议在颜家台区域布置1道透水面积比例处于10%~20%范围的潜丁坝。本文的研究工作对于探索周天河段的浅滩演变规律;分析新水沙条件下河床的发展趋势;研究长直过渡段浅滩的治理措施等具有一定的参考价值和实际意义。