乌江是长江上游的主要支流之一,通航资源丰富。由于种种原因,目前河流通航船只较少,运力没有得到充分发挥。银盘枢纽船闸如果只限于现有通行船舶规模和尺度修建,将严重制约船舶尺度和运输量的发展,并对未来乌江航运的发展产生重大不利影响。基于此,本文结合西部交通建设科技项目“乌江航运建设关键技术研究”,在现场调研、室内模型试验和数值计算的基础上,对乌江航运明渠通航条件和绞滩技术进行综合对比分析。通过分析得到以下主要结论:(1)由于导流明渠为临时工程,通航期约22月。为了避免过多增加明渠工程造价和设计难度,造成不必要的投资浪费,拟定导流明渠禁航流量为7000m~3/s,此时相应坝址水位为193.52m。此流量标准年通航期为345天。(2)经对乌江通航船舶的调查,拟定出明渠通航代表性为:46.8×8.8×2.2m尺度的机动驳。该船舶数量较多,上下行通常装载300～500吨,具有较好的代表性。经采用《内河通航标准》公式验算,导流明渠单线航道宽度为20m。(3)通过对乌江代表船舶和上滩阻力研究,提出以下明渠通航船舶自航上滩允许的流速和比降组合标准较为适宜:比降(‰)为0、1、2、3、4、5、6的流速(m/s)分别是4.4、4.2、3.8、3.4、2.8、2.2、1.1。(4)本研究采用平面二维有限元水流数学模型来分析次导流明渠是可行的。通过采用洪、枯水位实测的水位和流速资料进行的验证试验结果表明,模型与原型数据结果基本吻合,说明该模型可用于明渠方案的优化研究。(5)原设计(平底)明渠方案试验结果表明,明渠断面尺度和流速分布均匀,导致枯水期(Q<400m~3/s),水深不足2.6m。至3000m~3/s流量时,明渠非自航区已经左右岸贯通,上半渠段整个水域均不能自航,因此通航期仅在400～3000m~3/s流量范围。5000m~3/s流量以上,因航线范围流速过大,船舶不能自航到绞滩起点。结果说明,该方案对通航不利。(6)导流明渠优化四个修改方案结果表明,修改Ⅲ方案和Ⅳ方案通航条件较优,即3500m~3/s流量以下,航道尺度和水流条件均能满足通航要求。洪水期3500～7000m~3/s流量时,船舶能自航进入绞滩(起点)接缆位置,可较好的满足通航要求。从通航角度看,修改Ⅳ方案较修改Ⅲ方案稍优(修改Ⅲ方案除6000m~3/s流量以上碍航区范围稍大,其他通航条件与Ⅳ方案相差不大);而从工程量比较来看,修改方案Ⅲ挖方量较方案Ⅳ少18079 m~3,回填砼量也较方案Ⅳ少4507 m~3。考虑到在Q=3500m~3/s以下水流条件均可满足船舶自航要求,Q=3500～7000m~3/s时,船舶均能绞滩过坝。因此,经过对导流明两方案的通航条件和工程量等综合比较认为,修改Ⅲ复式断面方案优于原设计平底方案。(7)根据绞滩原观和绞滩牵引力计算,建议本次明渠绞滩机拉力配备不小于15t。绞滩机安装位置在导流明渠右岸堤头,视乌江洪水位变化,绞滩范围140～380m。推荐采用浮筒回缆系统。(8)本文分析表明上行航线枯水期:乌江3m水位以下枯水期,船舶上行航线位于明渠中心偏右岸一侧。3m水位以上,航线位于明渠左岸靠纵向围堰一侧。下行航线下行航线规划在渠道中心偏左岸一侧,与上水航线位置较接近。