随着社会经济的快速发展,人类在河流中修建了大量的坝、堤、堰、闸等水利工程,在满足对防洪、发电、供水等方面需求的同时,也改变了河流原有的水文和水动力条件,鱼类的生境也相应改变。突扩明渠下游水流的重要特征是边界层分离再附着流动,类似这种水流经常出现在丁坝、河岸突出的岩石、闸堰、过鱼设施过鱼孔以及电厂尾水渠等突扩段下游,鱼类也常常遇到或集聚在此处,因此研究突扩明渠水流对于鱼类游泳行为的影响很有必要。本文通过水动力学和鱼类运动学等学科交叉,运用水槽试验、数值模拟等手段相结合开展突扩明渠水动力特性及对鱼类游泳行为影响研究,通过简化突扩明渠为单边突扩型式,研究了3个突扩比体型和5个不同特征流速共15个工况的水动力特性和鱼类游泳行为特性。论文主要内容及成果包括以下几个方面:(1)收集整理了大量国内外相关研究资料,总结分析了关于鱼类运动、鱼类习性、突扩明渠的水动力特性等方面的研究成果。(2)选择喜流性淡水鱼类为对象,在水槽中安装单边突扩明渠模型,开展不同来流条件下不同体长鱼类游泳行为水槽试验,采用高速摄像机获取鱼类游泳行为图像,采用动物行为学分析鱼类的游动模式和游动范围。(3)利用软件模拟计算了突扩明渠的水动力特性,分析了各种工况的流速流态、涡量、紊动能等特征参数及流场结构;分析了各种边界层分离再附着流情况下鱼类主要活动区域的流速场和涡量场等特性。(4)分析得出了鱼类两种游动类型,采用统计分析方法研究明渠突扩结构、来流流速和流场各水动力学参数对鱼类游泳模式的影响关系,得出突扩明渠边界层分离再附着流对鱼类游泳模式的影响规律。该研究对丰富复杂水流条件下鱼类游泳行为研究成果、鱼类栖息地微观水流环境修复及过鱼设施设计具有一定的参考意义。