水营力作用搬运地表土壤形成含沙水流,含沙水流的挟沙能力致使泥沙不断向流域下游输移,造成水土流失和面源污染等严重环境问题。因此研究含沙水流运动的水流特征与影响因素,对理解水力作用引起的土壤侵蚀有重要的指导意义。本文以含沙水流为研究对象,通过设置含沙水流中不同的泥沙粒径组成（10-100μm65%、10-100μm74%、10-100μm81%）、植物形态（长宽比L/W=2.67、1.07）和植被密度（SPF=1%、2%、3%）以及水流深度（H=9、12、15cm）,进行了一系列的室内闸门水槽交换试验,所有试验下的植被斑块均按照随机方式布设,在测试区底部每间隔20cm设置一个泥沙沉积收集装置,共设置15个。试验过程中利用高速动态摄像机全程记录含沙水流的前进位置和对应时间,收集的泥沙沉积样品通过马尔文3000激光粒度分析仪测算颗粒组成和粒径分布,定量研究了植被斑块对含沙水流运动速度、泥沙沉积通量的作用规律,并建立预测方程。主要研究结果如下。（1）含沙水流在植被斑块中运移规律可划分为三个主要阶段:惯性力阶段、阻力主导阶段和粘滞力阶段,并建立了含沙水流惯性力阶段和阻力主导阶段的流速预测方程。惯性力阶段,含沙水流运动的预测方程为V=0.45（g′H/4）1/2（g′表示有效加速度,H表示水流深度）,此阶段水深恒定时,含沙水流流速保持恒定不变。含沙水流运动速度与泥沙粒径组成、植物形态和密度均无关,有且仅与水深相关。在阻力主导阶段,含沙水流运动的预测方程为V=0.64(qog′d/CDaφ)1/4?t（-1/2）,此阶段含沙水流流速逐渐减小,含沙水流运动速度主要与植被密度、植物形态相关,与泥沙粒径组成无关。（2）含沙水流中的泥沙在植被斑块中运移呈现不同的沉积规律。在惯性力阶段,沉积的泥沙无颗粒偏析现象,且含沙水流的沉积通量基本保持不变。在阻力主导阶段,沉积的泥沙越来越多的以细颗粒为主,沉积通量逐渐减小。植被密度、水流深度、植物形态以及含沙水流的泥沙粒径组成均对含沙水流的沉积通量有显著的影响。较大的植被密度拦沙能力强,含沙水流的沉积通量较小。水流深度的加深导致泥沙沉积通量上升。含沙水流中粗颗粒含量越高,含沙水流的初始沉积通量越大,在植被斑块中的运移距离越短。（3）在含沙水流的惯性力阶段,含沙水流流速的平均测量值与预测值之比随植被体积分数ad的增大而保持不变,植被斑块的存在对含沙水流流速无影响。在阻力主导阶段,含沙水流速度比随着植被体积分数ad的增大而下降,当ad＞0.056时,含沙水流速度比趋近于1,含沙水流流速与预测流速相同。（4）对于植被斑块中不同粒径组成的含沙水流,植被正面面积a H存在阈值,当植被正面面积a H＜0.68时,含沙水流从惯性力阶段向阻力主导阶段过渡,随后从阻力主导阶段过渡的位置随着植被正面面积的增大而延长。当植被正面面积a H＞0.68时,阻力主导阶段的区域长度恒定不变。泥沙粒径组成中的细颗粒有利于含沙水流向前运动,不同泥沙粒径组成中细颗粒占比越多,含沙水流的阻力主导阶段的区域更长。（5）无植被斑块时,不同泥沙粒径组成的含沙水流运动速度无显著差异,含沙水流流速随着水深的增大而增大。