齿型堰和Z型堰作为新型堰,不仅能够用来挡水、泄水,而且具有良好的景观效果,与城市景观相融合,兼具挡水/泄水与城市景观的功能。但目前对于齿型堰水流特性的研究较少,对Z型堰未见到研究成果,致使在实际工程设计中泄流量计算无依据。因此,本文通过理论分析、物理模型实验对齿型堰和Z型堰的水流特性进行了初步的研究。在理论分析方面,利用能量方程推导得到齿型堰的流量公式,基于量纲分析法推导了Z型堰的流量公式。在物理模型实验方面,对不同体型参数和水力参数下齿型堰和Z型堰的流态特征、过流能力等方面进行了实验研究。首先观测了齿型堰和Z型堰的水流流态,并绘制了过堰水流水面线和堰后流速分布图;然后根据实测资料,比较和分析了不同流量、不同体型参数的齿型堰和Z型堰的过流能力及其影响过流的主要影响因素,并拟合出齿型堰和Z型堰综合流量系数的计算公式。综合以上研究,主要研究成果包括:(1)在自由出流情况下,齿型堰流与薄壁堰流类似,水流稳定,下游河道水流分布均匀;Z型堰流要相对复杂,下游河道水流分布不均。(2)齿型堰的过流能力小于与其低堰高度相同的直线正交堰的过流能力,齿越宽、齿越高过流能力越小;Z型堰的过流能力大于与其相同堰高的直线正交堰的过流能力,展宽比越大,过流能力越大。(3)研究结果表明,影响齿型堰流量系数的主要因素是堰顶水头与堰高之比、堰齿宽度和堰齿高度;影响Z型堰流量系数的主要因素是堰顶水头与堰高之比、展宽比和前后堰宽度比。(4)在自由出流情况下,综合考虑各影响因素对流量系数的影响,利用统计分析的方法分别得到了齿型堰综合流量系数计算公式、Z型堰综合流量系数计算公式,可供工程设计中过堰流量的计算使用。