采用水槽试验的方法,研究在弯道进口前设置坝宽不同、距弯道距离不同以及双丁坝类型不同(非淹没式、阶梯式)的情况下,丁坝附近及弯道水流特性的变化。由于双丁坝对弯道水流特性影响较复杂,因此增加了无丁坝和单丁坝对照实验组。通过流速测量系统和自动水位测量系统对丁坝附近及弯道内水流的流速、水位进行了测量,并利用测量结果对水流流速分布、紊动强度变化、坝后回流区长度及沿程水位、横比降变化等规律进行了研究,试验结果表明:Ⅰ.无丁坝(1)流量越大,流速、紊动强度越大,高流速区靠近凸岸侧,而高紊动强度区主要出现在水槽中间及近凹岸一侧;(2)弯道凹岸水位大于凸岸,凹岸沿程水面线都呈“上凸”状,凸岸都呈“下凹”状。流量越大,弯道两岸沿程水位越高,而横比降却越小且最大横比降位置向后移。Ⅱ.单丁坝(1)丁坝坝宽越小或距弯道越近时,回流区长度越长,高紊动强度区域及紊动强度越小,凹岸水位也越低;(2)回流区长度与宽度存在正比关系;(3)丁坝改变了弯道原本的纵向水面线形态,特别是凹岸弯顶附近,由无丁坝时高水位转变为低水位;(4)丁坝坝宽越小或距弯道越远,弯顶横比降越小,弯道内横向环流减弱,且水流动力轴线都是近凸岸一侧,对凹岸起到了保护作用。Ⅲ.双丁坝(1)非淹没双丁坝(1)非淹没双丁坝距弯道越远、流量越大、拍摄剖面越高时,流速越大,坝头前和沿坝头向下带状的高紊动强度区域及紊动强度也越大;(2)非淹没双丁坝坝宽越大,丁坝附近流速减小,高流速区从水槽中间向对岸侧移动;(3)非淹没双丁坝后一座丁坝回流区长度都小于前一座丁坝,且回流区长度与双丁坝距弯道的距离及流量大小都没有明确的对应关系;(4)非淹没双丁坝距弯道越远,两岸水位越高,沿程横比降反而减小;流量越大,两岸水位越高,沿程横比降也越大。(2)阶梯式双丁坝(1)阶梯式双丁坝距弯道越远、流量越大、拍摄剖面越高时,流速越大,坝头前和沿坝头向下带状的高紊动强度区域及紊动强度也越大;(2)阶梯式双丁坝坝宽越大,丁坝附近流速减小,高流速区从水槽中间向对岸侧移动;(3)近底层拍摄剖面,后一座丁坝回流区长度都小于前一座丁坝;近表层拍摄剖面,前一座丁坝回流区长度都较长,而后一座丁坝未形成回流区。回流区长度与阶梯式双丁坝距弯道距离及流量大小没有明确的对应关系;(4)阶梯式双丁坝距弯道越远、流量越大,弯道两岸沿程水位和横比降都越大。非淹没双丁坝与阶梯式双丁坝相比,非淹没双丁坝流场中最大流速和高紊动强度区域及紊动强度都较大,弯道内横比降也较大。本文揭示了双丁坝在距弯道距离不同、坝宽不同、组合类型(非淹没式、阶梯式)不同时,丁坝附近及弯道水流特性的变化规律,而国内外对于丁坝坝宽和阶梯式双丁坝这部分研究较少,因此该成果对实际工程具有一定的指导意义。