地表水与地下水的交换是水文学、环境科学、水文地质学、水资源管理等领域的重要研究热点,温度示踪法作为一种新的研究方法,被广泛应用于河流、洲滩等浅水地区的水文地质研究中。而土体导热系数作为流-热耦合模型的重要影响因子,是直接决定模型是否成功和准确的关键。本文在分析和总结国内外相关研究成果的基础上,提出新的导热系数模型,并基于新的导热系数模型构建参数非均质下河床、河岸带饱和-非饱和流-热耦合模型,最后结合野外试验,验证新的导热系数模型的适用性,探究饱和-非饱和河床、河岸带渗流场与温度场的时空分布规律,并进行相关性分析。主要研究成果如下:(1)基于土体的各物理基本参数,考虑有机质含量以及各粒组成分对形状因子的影响,提出一个新的导热系数经验模型,并利用新模型和其他9种模型对10种不同质地的土壤在不同含水率下的导热系数值进行计算。结果显示,相比于其他模型,新模型对各种土壤的模拟结果均较好,模型预测精度最高,性能最好,适用范围较广。(2)工程实例验证结果显示,相比于基于HYDRUS软件的Chung&Horton(1987)模型以及基于COMSOL Multiphysic s软件的Lu(2007)、Lu(2014)模型来说,基于COMSOL Multiphysics软件的新的导热系数模型更适合应用于河床以及河岸带饱和-非饱和流-热耦合研究中,整体拟合精度较高,能够较为精确的刻画河床及河岸带饱和-非饱和温度场的动态变化过程。(3)对于温度场,水温以及地表以下各监测井的温度相比于环境温度均具有明显的“衰减”和“滞后”现象,距离河床越远,埋置深度越深,受大气温度与水温影响就越小,温度场变化越稳定。且河床、河岸带温度场均出现夏季“上暖下凉”,冬季“上凉下暖”的温度分层现象。对于渗流场,流速随水位波动发生规律性变化,在河岸带区域,监测点越靠近地表表面,流速波动范围就越小,流速值越小。而河床区域恰恰相反,且垂向流速较河岸带区域更大。(4)相关性分析表明,对于河岸带区域,温度与水位呈中度负相关,随深度增加,流速与其上下两个监测点温度以及两点温差逐渐由极显著弱相关变为极显著中度正相关,与水位呈极显著负强相关,且越靠近河床,其相关系数越大。对于河床区域,各测点温度受水温影响较大,呈极显著强相关;水位与流速之间与河岸带区域相似,呈极显著极强负相关;且随深度增加,河床、河岸带相邻流速点相关性逐渐增强。