自然界中植被的存在不仅能增强水生态系统的自我调节能力,净化水质,保护水体,减少水土流失,而且会增大河道阻力,抬高河道水位,降低河道过流能力。为了研究不同类型的淹没植被对水流结构和物质输移的影响机制,本文采用理论分析与实验研究相结合的方法研究了淹没树状植被水流水力学特性;并以树状植被水流流速模型为基础,探讨了淹没圆台形刚性植被及淹没椭圆形柔性植被水流的流速结构;结合前人实验资料,分析了淹没刚性植被水流中污染物输移扩散规律。生态特征沿垂向变化（树状）的植被被水流淹没时,产生大量相干结构。树状植被水流垂向上被分为树干层、树冠层和自由水层,树干层再被细分为近床面区和掺混区。基于绕流阻力公式,建立树干层与树冠层水体微元的受力平衡方程,自由水层流速采用对数律公式,进而得到相应的纵向流速解析解模型。开展室内水槽实验,采用塑料树冠与圆木棒来模拟树状植被,使用三维多普勒声谱测速仪测量水流流速,得到不同工况下淹没树状植被水流流速分布实验值。实验结果表明,模型计算值与实验测量值吻合良好,流速模型是合理有效的。从实验结果来看,树干层的近床面区纵向速度接近定值,掺混区处于树干层与树冠层交界处,水流紊动剧烈,流速随水深增加而减少。树冠层纵向流速垂向上与植被有效直径呈负相关。自由水层流速符合对数分布。雷诺应力在底壁附近存在极大值,近床面区中近似为零,最大值出现在树冠层或植被-水体交界面附近,意味着这两部分紊动交换强烈,能量掺混作用明显。紊动强度的变化趋势与雷诺应力类似,整体分布近似为“3”型曲线。基于树状植被水流流速模型,系统分析圆台形刚性植被、椭圆形柔性植被在完全淹没时水流流速结构,研究淹没植被水流中涡体相互作用范围及紊动特性。两种植被水流中植被层均可采用树状植被水流的树冠层流速公式,自由水层仍采用对数律流速公式,分别建立相应的纵向流速模型。结合前人实验成果进行验证,发现这两个模型的计算值与实验值吻合较好。两种植被水流流速分布均近似为“s”型曲线,植被层流速持续增加,自由水层符合对数分布。在圆台形植被水流中,垂向上分别由尾涡与K-H涡主导,植被层适合被细分为尾涡层和混合层。针对淹没圆柱形刚性植被水流的污染物输移扩散规律,主要研究物质垂向紊动扩散及纵向离散特性。基于淹没刚性植被水流流速特性,建立垂向紊动扩散系数以及纵向离散系数的三区数学模型。结合已有的实验成果进行对比分析,证明这两个模型能较好地反映出实际情况。