河道中的植被水流可视为多孔介质流动,可采用多孔介质水流模型模拟流动特征。本文基于自主开发的带有自由表面水流计算模型耦合多孔介质模型,开发了模拟植被水流的数值模型。水流模型基于静压假定的浅水流动假设,自由表面的捕获采用垂向坐标变换方法,植被区通过时空变化的孔隙率进行模拟。通过与实验数据对比模拟流场的湍流强度和速度分布规律,对所开发的多孔介质水流模型进行验证。验证结果表明,该模型适用于植被水流的宏观效应模拟,包括尾流区流动特征等。并且与多体结构相比,多孔介质模型计算模拟精度较高,计算精度有一定的保证,因此可进一步应用于大尺度植被水流运动特征的研究。在此基础上本文将该模型分别应用于单柱群绕流和多柱群绕流的研究问题中,单柱群绕流的结果分析主要涉及到横向速度和流向速度、瞬时脉动均方根速度、尾迹结构特征和床面剪应力的变化规律。结果表明,流体的水动力学特征受柱群的固体体积分数的影响。串列双柱群的结果分析主要涉及到横向速度和流向速度、瞬时脉动均方根速度、尾迹结构特征、涡脱频率等变化规律。研究表明,串列等直径双柱群圆心间的距离和固体体积分数都会对流场的水动力学特性造成影响。此外,串列等直径柱群的流场中只能检测到唯一的涡脱频率,从而只存在唯一的斯托劳哈数。