河冰研究的途径大致分为原型观测、试验研究和数值模拟。在对国内外研究现状分析的基础上，对直道和弯槽段部分的试验成果进行了分析，就直、弯道的水流速度场进行了模拟，并基于两相流理论，对立面两维的冰花运动轨迹进行了模拟，同时对弯槽段的冰花上浮率分布进行了三维数值计算。在分析国内外冰盖前缘冰块稳定性分析的研究基础上，对依据试验资料提出的冰块下潜计算式与国内外相关公式计算结果进行了对比。就冰盖下无粘性沙起动进行了分析，研究表明，当冰盖糙率增大时，有利于床沙的起动。通过对弯槽段冰塞堆积和形成的试验研究，发现和分析了试验中的一些规律。在试验段先铺有模拟冰盖时，初始冰塞头部向下游推进速度随水流的Fr增加而增加；弯槽段的堆积可有两个明流区域，这两个区域相对于弯顶具有粗略近似的对称性。在弯槽尾部模拟有初封条件时，试验揭示了冰塞的堆积演变有两种顺序，当Fr＜0．035时，弯槽段冰塞堆积是自上游向下游堆积；当0．035＜Fr＜0．06时，冰塞发展过程中出现冰波；当Fr＞0．06后，冰塞堆积的顺序是自下游向上游发展，此外，弯槽段冰塞堆积存在临界值，在试验的无量纲冰流量Q₁/Q=0．0065～0．0103范围内，Fr≤0．14时，弯槽段可以形成堆积，当0．14＜Fr≤0．15．弯槽段形成部分堆积，当Fr＞0．16时，弯槽段则无堆积。试验发现，弯槽段冰塞发展和水位变化并不同步，水位变化相对滞后，冰塞形成过程中，上游水位较下游水位先涨，且上涨幅度也较大，冰塞水位增长的大部分是在初始阶段完成的；就水力单因子试验表明，水流速度增加，冰塞水位增长幅度减小，前期水深条件对冰塞水位增量没有明显的影响，增加冰流量会使冰塞水位增量加大，对于弯槽段冰塞水位的计算，提出了可考虑引入冰塞体积累积值或使用冰塞区间平均厚度的办法，以此可提高计算精度。从理论上证明了在宽浅河道上，假定冰盖下分区水流平均速度及冰盖下水流平均速度相等是错误的，由数值计算分析证明了分区平均流速和冰盖下水流平均速度相互之间差异较小，随冰盖和床面糙率的变化，最大流速点的偏移范围有限，因此，尽管各区平均流速相等的假定与理论相悖，但由于其实际值相互之间相差较小，从而解释了在工程实际计算中假定各区流速相等是可行的原因。基于随机轨道模型的冰粒运动模拟表明，颗粒较大的冰粒因所受浮力较大而较快的浮向冰盖底面，模拟计算的冰粒上浮速度与现有计算公式总体趋势相同。基于Lagrangian轨道追踪，对180°弯槽段冰粒上浮进行了三维数值计算。研究发现，在满足重力相似准则条件下，原型与模型的速度、湍流强度、剩余压力等值线图总体类似，但在局部范围内，相似性较差，而在上浮率方面，原型与模型间方面具有较好的相似性。