我国北方一些季节性河流年际变化大,常有年份无洪水出现。在此河流上安装带有启闭设备的闸门则存在设备利用率低的问题,所以依靠水的作用力来实现闸门的自动开启和关闭的水力自动闸门便应运而生。轨道式水力自动闸门是在普通水力自动翻板闸门的基础上,进行创新和改进所形成的一种新型水力自动闸门,相比普通的水力自动闸门,此新型水力自动闸门结构更加简单,运行安全可靠,也不会产生淤积泥沙的问题。但是由于此新型水力自动闸门尚处于初级研发阶段,所以本文对轨道式水力自动闸门进行初步研究,通过模型试验的方法对闸门的水流特性进行分析,包括水流流态、水深、下游流速场和渠道底板时均压强,并通过分析各变量之间的关系来探讨闸门的泄流能力,然后对表征闸门泄流能力的流量系数进行拟合,得到流量系数的影响因素和经验计算公式。最后利用数值模拟的方法对闸门的水流特性进行数值计算,并与模型试验所测得的结果进行对比分析,主要研究成果如下:(1)通过闸门的模型试验发现过闸水流状态比较好,闸前水面平静,闸后水流平稳推进;流速随着渠道向下游的延伸而沿程逐渐减小,各断面分布规律不一;时均压强在渠道底板上的分布规律较为复杂,总体有沿程增大的趋势。(2)通过分析不同闸门型式的水位、开度和流量的关系讨论不同型式闸门的泄流能力。前倾角α=65°的闸门在各个工况下的平稳过渡和泄流时水流的平稳程度均优于其他型式的闸门,并且α=65°、β=70°的闸门泄流能力最强。(3)理论分析闸门的闸孔出流状态以及水力计算,分析影响闸门流量系数大小的主要因素,并发现随着闸门相对开度e/H的增大,流量系数会相应的减小。然后综合各主要影响因素,运用回归分析的方法拟合得到轨道式水力自动闸门闸孔自由出流情况下的流量系数计算公式。(4)利用数值模拟软件对闸门的各个运行工况进行计算,与模型试验分析的水流特性进行对比,验证模拟方法可行的同时对过闸水流的湍动能进行了研究。