竖缝式鱼道是目前国内外应用最为广泛的鱼道型式之一,其水力设计涉及多方面技术问题。本文利用数值模拟计算与物理模型试验相结合的方法对竖缝式鱼道涉及的水力学问题进行了系统研究,得到如下主要成果：1)竖缝断面平均流速为0.8-2.0m/s的范围内,其量值对常规水池流场分布并无明显影响,表明常规水池的水力特性主要取决于其布置体型与细部结构尺寸,因而在特定流速条件下获得的竖缝式鱼道优化布置体型具有良好的普适性。2)提出并研究了采用光滑型墩头的竖缝式鱼道布置方式,结果表明,对隔板与导板均采用光滑型墩头,其常规水池内主流区基本居于中间部分,流速沿程衰减效果显著；回流区的影响域为常规水池平面面积的80%左右,其内部流速值较小,表明这种布置是可行的。3)针对竖缝式鱼道休息池进行了系统研究,发现休息池内容易出现主流贴壁流动结构与大尺度回流区,为此提出了相应的优化措施,通过将休息池上游竖缝的导向角度调整至23°---26°或在休息池内增设整流挡板后,有效消除了上述不利流态。4)针对竖缝式鱼道转弯段与分岔段进行了系统研究,揭示了其独特的水力特性,指出转弯段与分岔段内容易出现不利于鱼类上溯的水流流态,并提出了增设整流挡板的优化布置措施,使问题得以圆满解决。5)提出了一种独特的鱼道进口布置思路与方案,有效解决了下游水位变幅较大情况下鱼道进口的布置难题,其核心思想是采用多次往复式布置结构,利用鱼道各分段之间的自然落差,以及隔板、导板与整流挡板的阻挡作用,实现在水位变动过程中鱼道不同进口之间的自动切换,其最大特点是可以不设闸门、运行简单、并有利于提高进口段集鱼效果。6)提出了一种带有溢流段的鱼道出口段布置体型,有效解决了在较大水位变幅条件下需要设置多个鱼道出口所导致的布置难度与运行困难。7)提出了在鱼道进口区域采用射流诱鱼的技术思路,并研究了单股射流诱鱼与双股射流诱鱼两种布置方案：一是在鱼道进口上、下游分别布置射流与系列小股射流,在进口下游河岸形成具有良好流速分布的诱鱼流场,同时局部范围内的回流区尺度合理,回流流速较小；二是在鱼道进口上游布置两股相邻射流,其射流流速采用常规水池竖缝断面平均流速值的2-3倍,入射角分别为90--120°与30°,可在鱼道进口与其下游一定范围内形成适合鱼类上溯并顺利游入鱼道进口段的诱鱼流场,进而提高鱼道的诱鱼效率。