当前全世界的许多国家,为了供水和发电而筑坝,为了航运和防洪而开挖渠道,为便于农业和城市使用用地而排水和开垦湿地,这些强烈的人类活动对水生生态系统带来了一系列的负面影响,也对河道中的鱼类自然种群产生深远的负面效应。拦河修建的大坝直接造成坝上下游水生态环境的改变,中断河流系统的连续性,阻断了当地鱼类的自由迁徙(不仅关系到长距离洄游种类,而且关系到生活史的某一阶段依靠纵向运动的所有鱼类),改变了水生生物多样性的运作机制。因此,鱼道作为一种生态补偿工程,成为改善水利枢纽工程对生态环境不利影响的重要措施。鱼道对于鱼类和其他水生生物物种在河流中自由通过的恢复具有越来越大的意义。就目前来说,这些工程措施通常是水生生物能够通过障碍物的最佳途径,并且成为水生态系统改良的关键要素。鱼道的有效运行是河流保持纵向连通性的重要前提条件,然而目前对现有装置的研究表明,其中不乏存在成功或者失败的众多实例,拿我国来说,虽然建设了很多各式各样的鱼道,但是大部分鱼道运行都不太理想。因此在充分认识和了解鱼道的研究现状和建设发展状况的前提下,逐步完善不足、提出改进方法与措施,将对协调水利工程与生态环境之间的关系发挥重要的积极作用。本文首先阐述建设鱼道的必要性和可行性,总结了国内外鱼道的发展历程和研究现状。以国内外鱼道的研究和应用资料为基础,叙述了国内外鱼道的建设概况,包括近年来的鱼道建设项目、主要的鱼道型式。文章中详细介绍了鱼道的分类及各种型式鱼道的特点,结合工程建成后主要的过鱼对象,着重选取其中的两种型式进行比较分析。在选取垂直竖缝式的鱼道型式之后,结合当地的地形条件、水文资料、当地洄游鱼类以及鱼类所学的水流条件等,详细的分析了鱼道的布置方案、鱼道的进出口选择和鱼道的总平面布置。在确定鱼道的总平面布置方案后,文章基于奋斗水库这个项目设计了鱼道的结构尺寸并进行结构计算,然后验证设计方案中鱼道内结构的抗滑、抗倾稳定性。另外,为了达到更好的诱鱼和过鱼效果,本文给鱼道设计了一些附属设施。最后,计算在这个项目中鱼道所需的工程量。为了确保根据《水利水电工程鱼道设计导则》和已有物模试验设计出的鱼道内结构能够满足本工程中所需的水力条件,本文对鱼道的设计方案进行了数值模拟试验。在奋斗水库鱼道设计中,把鱼道建在坝址的右侧,并且在上游设计了六个鱼道出口,这样在不同的水位情况下打开不同的出口能够让鱼道内一直满足洄游鱼类所需最低的水深要求。因此,在数值模拟试验中主要观察鱼道内的流速、水流状态、水面线等。运用MIKE21软件对鱼道进行二维水动力数值模拟,对试验结果进行分析,设计方案是否满足在各种水位情况下的水力设计要求。试验表明鱼道进出口在上下游水位对应的水深差较大时,鱼道入口附近有一段池室内流速偏大,为解决这个问题,本文对这种情况进行理论分析和模型结构改进方法的探求,然后对改进的方法进行数值模拟试验验证,对不同模型的结果进行分析,采用改进效果明显,并且在鱼道的池室内有较好流态、适合于主要过鱼种类的顺利上溯和具有良好的休息条件的鱼道。