滩险整治是改善航道条件的重要手段，丁坝是最常见的整治建筑物之一。为使洪水期少淤，退水期早冲，需采用洪水和枯水整治相结合的手段，阶梯形丁坝应运而生。因阶梯形丁坝周围水流条件复杂，势必会产生相干结构，这对船舶通航、水生动、植物生境均会造成影响。现有研究主要集中在单式丁坝，对阶梯形丁坝相干结构的探讨较少，因此开展阶梯形丁坝区明槽紊流相干结构研究具有重要意义。本文采用PIV水槽试验方法获得了瞬时流场数据，确定了阶梯形丁坝区横向涡的识别方法，分析了阶梯形丁坝区横向涡的表观特征，探讨了不同流量下阶梯形丁坝区横向涡特征参数的统计特征，比较了不同形式丁坝作用下横向涡的统计特征，研究结果如下：
　　（1）单涡结构周围往往存在与其转向相同的伴随流场，多涡结构通常为“大涡套小涡”的嵌套形式，其中，大涡转向基本为1种，而小涡转向相同相异皆有可能，与来流特征和周围边界条件均有关。导致丁坝下游横向涡倾斜方向不同的主要原因是过坝水流特征和涡旋自身周围流场的差异性。
　　（2）空间自相关结构云图测点周围基本呈椭圆状；丁坝下游的两个测点周围互相关结构均存在明显的正、负相关分区现象，各分区特征也会发生沿槽宽演变的过程。
　　（3）在阶梯形丁坝作用下，较大流量会使涡密度减小。丁坝对上、下游顺向涡密度影响最大的位置并非对称分布，在上游离丁坝更近更小，在下游离丁坝更远更大。在离水槽边壁较近的区域，阶梯形丁坝均早于单式丁坝出现涡密度极大值点。
　　（4）上游近坝区，阶梯形丁坝对顺向涡面积的干扰主要体现在与丁坝相交的区域；而在下游近坝区，距离丁坝一侧的槽壁越近所受影响越大，且在一、二级丁坝非重合区域涡面积所受影响最为显著。阶梯形丁坝相较于单式丁坝，能使丁坝外侧的顺向涡形状参数沿程变化趋近于丁坝内侧，保持涡旋形状的相对统一。
　　（5）阶梯形丁坝对涡形状参数的影响沿槽宽方向具有分区性。在小流量下，阶梯形丁坝内侧横向涡更接近圆形，外侧更加扁平；在大流量下，差异不明显。
　　（6）涡旋转强度总体呈指数型函数分布，沿程呈逐渐减小的趋势。单式丁坝中的旋转强度沿程变化整体较平滑，阶梯形丁坝的存在能减缓横向涡旋转强度的减小。沿程各处的逆向涡旋转强度约为顺向涡的5倍。