随着航运发展的需求不断增加，船闸扩能改造工程相继展开。在弯曲河道上增建与上下游航道等级相适应的较高等级船闸，受地形河势条件影响，往往存在引航道及船闸所需直线段长度不足，改扩建船闸工程侵占河道过流面积较大、改扩建船闸施工难度大，运行期间与枢纽相互影响等问题。利用弯曲河流凸岸台地分散布置增建的高等级船闸可有效解决上述问题，但弯曲河流上与枢纽分散布置的船闸引航道与河道主流易存在较大夹角，船闸轴线的选择直接关系到上下游引航道口门区及连接段的通航水流条件，引航道的开挖量、征地面积及工程投资。因此，弯曲河流船闸扩能工程布置需从上下游引航道口门区及连接段水流条件、开挖量及施工难度、通航水流条件进一步优化的空间等多方面综合比选确定船闸轴线布置，在此基础上对上下游引航道水流条件做进一步优化布置研究，找到主要矛盾并采取相应的改善措施，最终得到较优的方案。
　　本文依托典型弯曲河流长安枢纽船闸扩能工程，采用物理模型结合数学模型的研究手段，对分散布置的改扩建船闸的闸线选择，上下游引航道优化布置进行了多方案的对比研究，得到了通航水流条件相对较好、对上下游河道影响相对较小、枢纽上下游河道通航能力较为协调的布置方案。文章主要研究成果如下：
　　（1）分析了弯曲河流上船闸的布置方式。弯曲河流的凸岸有合适阶地时，改扩建船闸宜选择分散式布置方案，并结合河势条件、水流条件统筹考虑船闸与上下游航道的衔接过渡，必要时采取筑坝、疏浚等工程措施改善船闸通航条件。
　　（2）提出了长安枢纽改扩建船闸闸线方案的评价结论。采用理论分析结合二维数学模型的方法，研究了长安枢纽改扩建船闸两个闸线方案的水流条件，论证得到闸线方案一上下游引航道及口门区水流条件明显优于闸线方案二，且进一步优化的空间大，为后续上下游引航道的优化提供依据。
　　（3）通过物理模型试验对长安枢纽分散布置的二线船闸上下游引航道口门区及连接段通航水流条件改善措施进行了研究。探究了布置丁坝、调整导航墙长度及型式、调整引航道宽度及位置等措施对上引航道及口门区水流条件的改善效果，确定了较优的修改方案及适宜的通航流量；利用疏浚江心洲、调整引航道导航墙长度、改变导航墙线型及型式等措施，在有效改善了下引航道及口门区通航水流条件的基础上，进一步研究了提高引航道水域面积利用效率，减小下引航道导航墙对河道过流面积侵占，降低了工程量和工程投资的方案。