我国沿海洄游性及半洄游性鱼类众多,单一式鱼道难以满足鱼类不同溯游习性的要求。组合式鱼道能较好地发挥各种过鱼口的水力特性,提高过鱼效率。然而,目前对组合式鱼道做的数值模拟研究较多,而试验研究较少。本文针对凹口堰-矩形中孔-竖缝组合式鱼道,采用声学多普勒测速仪(ADV)量测了同侧、异侧布置组合式鱼道水池内各点的三维瞬时流速,基于实测数据,分析了组合式鱼道的流动特征、时均流速、紊动强度、雷诺应力、频谱特性、相关函数以及紊动尺度,并通过FLOW 3D软件对鱼道中部分水力特性作了数值模拟。此外,还通过放鱼试验,利用高速摄影机及三维摄影技术观察了过鱼对象对同侧、异侧布置下的反应情况,分析了过鱼对象与鱼道中紊流结构的关系。本文主要研究工作如下:(1)结合实测数据,绘制了鱼道中的流场矢量图,分析了三维时均流速,得到组合式鱼道具有强三维性,主流区明显,由于交错出流,异侧有更大的横向流速和明显的下洗流存在,且异侧在各水层上更易形成旋涡。(2)结合实测数据,分析了鱼道特征位置上三个方向上的紊动强度,得到同、异侧都在前段出现紊动强度极值点,射流交会区、异侧后段回流区是强紊动区,整体上随水深的增加逐渐减小。(3)结合实测数据,分析了鱼道特征位置上三个平面上的雷诺应力,得到雷诺应力的极值点出现在边壁处以及流速掺混区,同侧以xoy平面雷诺应力主导,异侧则三个平面上数值变化不明显,尤其是在后段。(4)结合实测数据,分析了鱼道过鱼位置上特征点的纵向脉动流速频谱,得到异侧与同侧相比具有更多的高频脉动能量,但同侧低频脉动能量峰值大于异侧,且二者脉动能量沿程减小。(5)结合实测数据,分析了鱼道过鱼位置上特征点的纵向脉动流速自相关系数,得到水流质点的纵向脉动均表现出随时间的相关性,并有:凹口堰>孔口>竖缝,且沿程波动周期延长;对自相关系数做积分和微分变换,得到特征位置有不同尺度旋涡,积分尺度大小为:凹口堰>孔口>竖缝,在靠近上游隔板处同、异侧易形成微分尺度漩旋涡,随后沿程衰减;(6)采用FLOW3D,选择RNGκ(25)ε模型,模拟了鱼道内的流速、紊动强度、雷诺应力,在鱼道流速分析中,能够得到较为理想的结论,且与实测较为符合,而在紊动强度、雷诺应力及其他紊动尺度分析上仍存在不足点。(7)结合数值与实测结论,通过放鱼试验,得到不同鱼种对池中的流速、紊动结构敏感程度不同,雷诺应力变化剧烈的位置是鱼类获得感应的关键区域,底层鱼类偏爱流速较小,躲避强紊动区域,中、上层鱼类偏爱流速较大,对强紊动区域耐受性大。