对于尾流的研究已有几百年的历史。以往的研究大都是考虑绕流体在展向非常长(与横截面的特征尺度相比)的情况，对应于水力学中相当于水深远远大于岛屿或半岛的横向尺寸，可以把这种尾流称为深水尾流。但是在很多的天然流动和水利工程中，水深相对于岛屿、半岛或水工建筑物的水平尺度都比较小，这时的尾流为浅水尾流。在浅水流动中必须计入河槽底部的摩阻作用，因而浅水尾流与深水尾流有着不同的流动规律。本文结合国家自然科学基金项目——“浅水尾流流动形式和混合输移特性的研究”，分别采用实验测量与数值模拟的方法，较为详细地研究了浅水尾流区的流动。本文的一些创造性成果可以概况为：1.PIV(粒子图像测速)技术方面：将传统的PIV算法分为诊问法和搜索法，进而提出一种新的PIV算法。这种算法将诊问法与搜索法结合到一起，能够发挥各自的优势，具有测量精度高、速度快、测量范围大和使用灵活等优点。 建立一种细胞神经元网络(CNN)模型来检测PIV测量结果中的错误矢量。根据人脑判别错误矢量的机制，提出了神经元间连接权重的合理取法。通过系统的实验证明了这种方法比其它检测错误矢量的方法优越。 以上述新算法为核心，开发了通用的PIV处理软件。该软件集成了从测量的前处理到后处理的全部功能，已被本系的一些研究者采用。 2.浅水尾流的实验研究方面：模拟天然的浅水尾流必须进行大尺度的模型实验。本文在长30m、宽3.5m、高1m的水槽中，利用流动显示和PIV技术观测和测量了几种不同形状岛屿和半岛尾流区的流场，得到了临界尾流稳定性参数的大致范围。目前如此大尺度的岛屿浅水尾流实验研究并不多见，关于浅水半岛尾流的研究还未见发表。 根据测量结果分析了浅水尾流区的旋涡运动规律和不稳定流动机制。对于临界稳定性参数随岛屿和半岛形状的不同变化规律给予了合理的解释。 3.浅水尾流的数值模拟方面：首次将三步有限元格式应用到浅水方程组的求解中。根据浅水方程组的特点，采用了一些增加计算稳定性的技术。通过四个文献中常见的经典算例验证了本文开发的计算程序具有较好的性能。 数值模拟了浅水平板岛屿和半岛的尾流区流场，并与本文和其他研究者的实验结果进行了对比。计算结果与实验结果基本符合。