长江上游东溪口水道是典型的弯曲分汊河道,航道通航条件复杂,卵石运动规律不易把握,航道治理难度较大。该航道的滩险之间距离较近,相互制约形成卵石滩群,一滩整治后,其影响会传递到相邻的险滩上,恶化该滩的航行条件,所以主要的整治建筑物必须整体规划、一次建成。本文采用Flow 3D水沙数值模拟软件,开展不同型式碛头坝的三维水动力计算分析,获得了碛头坝的不同参数对水流的影响特征及其分流特性;基于三维水动力研究成果,结合东溪口水道实际条件,提出碛头坝的合理参数与结构型式;通过东溪口水道天然沙动床物理模型试验,研究获得碛头坝对水流结构及东溪口主、副汊分流分沙的影响,测量分析得出碛头坝的局部冲刷规律。基于现阶段的试验研究,取得了以下主要研究成果:(1)当鱼嘴占据比(相对河道宽度)不变,坝头角度发生变化时,纵向水面线变化规律相似,上游壅水高度变化不大,当占据比不断增大时,上游壅水越来越明显,出现多次壅水;纵向流速的垂线分布相对于均匀流条件不同,最大纵向流速出现在0.55倍水深处,上层流速变化幅度较小,而下层流速变化幅度较大(2)根据数模计算结果进行拟合,得出鱼嘴坝的左汊分流比经验公式,获得了影响鱼嘴分流的主要因素,并运用此式验算了东溪口鱼嘴坝的分流规律,计算误差较小,验算结果可靠。(3)东溪口鱼嘴坝修建以后,枯水期进入左汊的流量达到60%以上,分流比和水深均满足设计要求。整治后,鱼嘴分水分沙作用明显,若上游无来沙,在退水过程中航槽进口淤积的泥沙会逐渐冲刷运动至下游,有利于航槽的稳定。(4)鱼嘴坝坝头在较小流量时即开始冲刷,中水流量下冲刷能力最强,主汛期较大流量时冲刷能力逐渐减弱。