本发明提供了一种水流自由出流条件下闸前冰堆积与输移的实验装置及其实验方法，该实验装置包括进水循环系统和实验水槽系统，所述实验水槽系统包括规格为(14～16)m×(0.4～0.6)m×(0.7～1.0)m的长方体实验水槽，在所述实验水槽长度方向上依次设置实验水槽进水管、进水消能装置、水流消能装置、模拟冰块投放装置、水流断面监测装置、闸门、实验水槽出水管。该实验装置专门针对水流自由出流条件下闸前冰堆积与输移的实验进行设计，具有结构合理、所需占地小、装置及实验成本较低的特点，该实验方法与上述实验装置匹配，并在现有实验方法的基础上进行了优化，缩短了单次实验用时。