三峡工程运用后,坝下游荆江河床发生了下切、粗化。本文以近年的地形、水文资料为基础,建立荆江河段三维水流数学模型,研究三峡工程运用后荆江水动力特性对河床下切、粗化的响应规律。主要研究内容与结论如下:(1)选取宜都~螺山河段长约375 km的荆江干流河段作为计算区域,采用滩槽优化的非结构网格进行剖分,建立三维水流模型。得到的计算网格在平面上包含86891个计算单元,垂向分10层。所建立的数学模型的计算地形能真实反映宜都~螺山河段滩槽复式断面形态及复杂的河势条件。(2)在2002、2006、2008、2011、2013年共计5年的实测地形上,分别选取年份与之相匹配的水文实测资料(水流条件接近平滩流量),对各年河床条件下的河床阻力系数(Cd)进行率定。经过水位、流量双重比较,反复调试,得到:在上述5年地形条件下,荆江干流Cd值的沿程分布(从上游往下游)依次为0.008~0.002、0.011~0.002、0.013~0.002、0.013~0.003、0.013~0.003。从而,揭示了三峡水库运用10年间荆江干流河床阻力对河床冲刷粗化的响应规律。并分析了三峡水库运用10年间荆江平滩水位以下河槽断面面积、槽蓄量的逐年变化规律。荆江河段过流面积、河槽槽蓄量逐年递增,其过流能力逐年提高。(3)分别在平滩流量、多年平均流量两种水流条件下,开展三种工况的水流模拟,研究三峡工程运用后典型水流条件下荆江水力因子(沿程水位、流速、环流强度等)的变化规律。三种工况共计15组计算依次为:工况一,以2002年地形为基础,分别使用2002、2006、2008、2011、2013年的Cd值;工况二,以2002年Cd值为基础,分别使用2002、2006、2008、2011、2013年地形;工况三,分别采用各年地形及与之相对应的Cd值。(4)研究结果定量地给出了河道水力因子对河床下切的响应变化,对河床粗化的响应变化,及对河床下切、粗化综合作用的响应变化,各断面过流流速大体呈现逐年减少,河床形态逐渐向窄、深的形式发展;环流强度沿程变化曲线对河床阻力系数变化的响应不明显等;阐明了河床下切、粗化条件下荆江水动力特性的变化规律。