拦污栅是布置在水电站、泵站和船闸输水廊道等水工建筑物进水口处不可或缺的重要设施,用以截留水流中所挟带的漂浮物和悬浮物,保护发电机组、闸门、管道等相关设施不受损害。拦污栅运行条件复杂,例如抽水蓄能电站拦污栅需要承受双向水流作用,不同运行工况下的水流方向频繁变化导致的拦污栅前流速较高、流速分布不均匀、栅面与来流冲角较大等问题都使拦污栅受流激振动而导致的破坏几率增加。拦污栅如果发生破坏,不仅维修困难,而且会影响电站运行效率。更严重的,其一旦发生松动脱落并被吸入水轮机,会导致水轮机毁坏,电站将停产检修,将产生巨大的经济损失。因此,拦污栅的科学设计、合理装配、安全使用对电站的安全稳定运行,提高水利经济与社会效益意义重大。以往针对拦污栅的研究,大多从优化结构体型、提高承载力的角度出发,而对拦污栅受湍流作用导致振动破坏的研究较少。拦污栅的流激振动问题是典型的流固耦合问题,针对该问题的模拟,由于涉及水流条件、边界条件以及拦污栅自身结构动力特性等方面特点,其建模与计算一直是工程研究中的一大难点。本文基于前人研究经验,从栅条截面形状这一重要影响因素出发,采用数值模拟与理论分析相结合的方法对圆形、正方形、长矩形、前缘半圆矩形以及两缘半圆矩形五种截面栅条的受力特征、压力分布、流速分布及涡脱频率进行研究,研究内容及所得结论如下:（1）总结拦污栅破坏的原因,并从振动发生机理、振动破坏特征与振动研究方法三方面对拦污栅流激振动破坏这一问题的研究现状进行了回顾。（2）为准确模拟栅条周围流场结构并精确捕捉栅条周围漩涡脱落,本文选择k-ωSST湍流模型进行模拟,模型离散格式在时间上采用一阶隐式格式,空间上对流项采用三阶QUICK格式、扩散项采用二阶CDS格式,选取PISO算法进行压强速度解耦,使用混合网格划分计算域,针对拦污栅工程运行中的两个典型工况,即入口流速分别为1m/s（Re=2×10⁴）与3m/s（Re=6×10⁴）进行数值建模。（3）分析了不同形状截面栅条在不同流速作用下的流速场分布结果,分别从轴线流速分布、回流区形态及断面流速分布三方面对比讨论各栅条流速场特征。结果表明:两缘半圆矩形截面栅条栅后流场流速分布最为均匀,此截面形式的拦污栅在进水口处可减少或避免吸气漩涡的产生,保护发电机组,在出水口处可有效避免局部冲刷等不利因素,可减少过栅后不良流态造成的相关危害。（4）从流场压强与壁面压强两方面入手,分析了不同形状截面栅条在不同来流流速下的压力场分布结果。由阻力系数C_d最大值计算栅条壁面合力,简化栅条结构及受力,计算栅条最大挠度ω_max,对栅条的抗弯承载力进行校核。结果表明:圆截面与正方形截面栅条不满足工程所需的刚度条件要求,其余三种矩形截面栅条满足刚度条件,并且拥有较大的富裕度,即其刚度条件可以承受更大流速的水流过栅。（5）统计栅条附近采样点瞬时速度值,通过计算得到栅条不同部位流场漩涡脱落频率,并与栅条在水中的固有频率进行比较,计算各形状栅条发生共振的安全阈值。结果表明:两缘半圆矩形截面栅条拥有最大的避免共振的安全阈值。随着过栅流速的增加,此形状栅条最不容易产生共振。本文所得结果不仅对优化设计拦污栅、合理选择其运行条件、采取措施避免拦污栅因流激振动而遭受破坏等工程实践具有重要指导价值,而且可对类似流固耦合问题的研究提供借鉴。