南水北调中线总干渠与安阳河交叉的倒虹吸工程，使天然河道形成一口门，口门的形成改变了河道的水流条件，口门处及上、下游河床发生冲刷或淤积，从而使河势发生变化。本论文研究的目的是如何布设确定口门的位置、尺寸，使倒虹吸交叉工程既减少工程量节约投资，又不至于使上游壅水和下游冲刷影响河道防洪安全、危机倒虹吸建筑物的安全。为解决这些问题，需制作全沙动床变态河工模型试验进行分析研究。 首先，根据水流运动相似、泥沙运动相似理论，以变率为参数，利用沉速判别数，既考虑悬移相似又兼顾起动相似进行河工模型试验设计、制作及验证；其次，对天然无工程情况下进行河工模型试验研究，确定主流带、深泓带位置；然后，对五种工程布设方案模型试验结果进行上游壅水程度、口门处水流流态、口门及上、下游河床冲淤变化、主流线变化、流速分布及工程量大小等方面类比分析，在此基础上，选定河床开挖到77m高程，165/600布设方案为最优方案；最后，为进一步优化口门处流态，对右岸入口处裹头体型进行优化探讨，通过理论分析及模型验证，认为右岸入口处圆弧曲线裹头体型既能破除裹头处回流又能减少工程量。 南水北调中线与安阳河交叉工程的河工模型试验研究表明：以变率为参数，引用沉速判别数，设计的全沙动床变态河工模型能保证悬移相似、起动相似；依据深泓带、主流带确定的口门位置、尺寸，能满足既安全又经济的工程布设要求；用施工水力学原理进行裹头体型探讨，能做到破除回流、优化流态，减少工程量的效果。