国内外众多学者将目光聚焦于竖缝式鱼道池室流场,竖缝流速分布等内容,推动了鱼道结构的发展。而很少学者将鱼道水面线作为研究重点,竖缝式鱼道水面线整体研究以及竖缝宽度发生变化时水面线的变化规律等关键问题研究尚不够系统。竖缝式鱼道水面线的推算与合理设计影响着竖缝式鱼道工程的安全和经济成本。鱼道水面形成雍水曲线时,水深增加,相应的鱼道边墙的高度需要增加,鱼道的工程量和成本都会相应增加;鱼道水面形成降水曲线时,水深变浅,流速增加易形成流速屏障,阻碍了鱼类上溯而达不到鱼道工程的目的。当鱼道竖缝宽度发生变化时、当鱼道上下游水位变化等因素发生时,鱼道水面线影响程度和范围尚不明确,故针对竖缝式鱼道水面线变化规律的影响进行研究是十分必要的。本文构建了单侧竖缝式鱼道水工物理模型,采用物理模型试验、数值模拟,进行了竖缝宽度束窄对鱼道水力特性的影响研究。为了给今后竖缝式鱼道工程设计与建设提供参考,通过物理模型与数值模拟系统性研究竖缝式鱼道全程水面线。本文研究得到的主要成果如下:（1）进行了单侧竖缝式鱼道原竖缝宽度模型试验,结果表明:当鱼道上、下游水深不匹配时,对鱼道沿程水面线分布的影响范围主要集中于尾部的数级池室,而在壅水工况与降水工况水面线变化的规律也有所不同;在壅水工况下,壅水区域各级池室内的水深沿程均匀增加;而降水工况下,降水区各级池室内的水深值并不符合均匀降低规律,越接近下游侧,水深跌落速度越快。（2）进行了单侧竖缝式鱼道原竖缝宽度模型试验,结果表明:在鱼道实际运行过程中,当下游水深低于上游水深的运行条件下,由于鱼道尾部的数级池室水深降低明显,因而水头降值增加较多,可能会出现部分池室内竖缝断面水头降值超过鱼道克流流速设计值对用的水头降值,此时无疑会阻碍亲鱼上溯。因此,在上游水深显著高于下游水深的情况下,应关闭鱼道。（3）进行了单侧竖缝式鱼道竖缝宽度束窄的模型试验,结果表明:单侧竖缝式鱼道单级竖缝宽度发生束窄时,该竖缝上游侧池室内形成壅水曲线,下游侧池室内水深先骤然降低然后快速恢复。随着鱼道竖缝束窄程度增加（k=0.9-k=0.6）,上游池室内水深变幅增大,上游侧影响范围也相应增大,受影响池室数量相应增加,下游侧池室水深变化不明显,受影响池室个数则相对较少。（4）进行了单侧竖缝式鱼道竖缝宽度束窄的模型试验,结果表明:试验竖缝束窄时,在15#竖缝处的水头降随着竖缝束窄程度增加（k=0.9-k=0.6）增加;当竖缝束窄程度k=0.9等工况时,水头降的增加幅度不明显,不至于影响鱼类上溯;当竖缝束窄程度k=0.8和k=0.7等工况时,水头降的增加幅度明显,有可能影响鱼类上溯;当竖缝束窄程度k=0.6等工况时,水头降的增加幅度较为明显,极有可能影响鱼类上溯。（5）进行了单侧竖缝式鱼道数学模型试验,结果表明:该数值分析软件可用于单侧竖缝式鱼道水面线的模拟研究。上游水深等于下游水深的鱼道均匀流水面曲线,该数值分析软件模拟的结果最佳;其次为上游水深小于下游水深的鱼道壅水水面曲线;相对结果略差的为上游水深大于下游水深的鱼道降水水面曲线。（6）进行了单侧竖缝式鱼道竖缝原宽度的不同落差下的数学模型试验,结果表明:50级池室的单侧竖缝式鱼道,无论是上游水深高于下游水深,还是上游水深低于下游水深,鱼道水深的变化均主要集中在后半段（1#-40#池室之间）,而鱼道上半段（40#-50#池室之间）的水深变化比较小;对于鱼道水深变幅较为集中的1#-40#池室区段,水深变化的梯度也存在明显不同,相对而言,1#-30#池室之间的水深变化梯度更大。这就意味着水深变化区间主要集中于鱼道的末尾15～30级池室范围内。无论是在壅水不同落差工况下还是降水不同落差工况下,1/2落差发生处都会随着落差的增大而向上游推移;壅水曲线1/2落差发生处与壅水曲线的不同落差呈现出明显的线性关系,而降水曲线1/2落差发生处与降水曲线的不同落差呈现出非线性关系。（7）进行了单侧竖缝式鱼道竖缝原宽度束窄的不同落差下的数学模型试验,结果表明:当单侧竖缝式鱼道竖缝束窄时,对上游侧的影响范围随着束窄竖缝个数以及束窄程度的增加而增加;对下游侧的影响范围都比较小,仅影响1～2个池室。当单侧竖缝式鱼道多级竖缝发生束窄时,最下游侧的束窄竖缝处极有可能会形成流速屏障。（8）进行了单侧竖缝式鱼道竖缝原宽度束窄在上游水深单个周期性变化时数学模型试验,结果表明:当单侧竖缝式鱼道上游水深为周期变化时,水深波很快向下游传递,波峰衰减特别快,仅仅40个池室,波峰就衰减80%,约60小时,整体鱼道的水深恢复正常。当单侧竖缝式鱼道上游水深为周期变化时由于单侧竖缝式鱼道的结构特殊性,除了100#池室（上游）,其他池室水深从接受波的影响到回复正常水深,所需要的时间都比24小时长。