湿地是自然生态系统的重要组成部分，湿地植物可以消浪阻流、改变水流紊动特征、影响泥沙输运和污染物运移，对水环境安全和生态系统保护有着重要作用。因此，开展湿地植物影响下的波浪传播、水流结构和泥沙输运研究具有重要意义。但由于影响因素众多，水沙运动规律相对复杂，使得含植物水流的水沙运动研究成为河流动力学中的难点问题之一。
　　本文通过现场观测获取长江口滨海湿地植物特征相关参数(植物直径、高度、密度)，为物理模型试验提供数据。在此基础上，设计了两部分试验方案(共计48组)，分析了不同植物区布置方案和不同水动力条件下，刚性植物对波浪传播、水流结构与泥沙分布规律的影响。主要结论如下：
　　植物对波浪的传播具有一定的阻碍作用，使波高沿程衰减。波浪在植物区传播时，波高衰减的速度逐渐减小，且植物密度越大，波高衰减越剧烈。波高越大、周期越小的深水波，通过植物区时波高衰减越快。与垂向密度均匀的植物区相比，当波高和周期较小时，垂向密度不均匀植物区的拖曳力系数CD较小；当波高和周期较大时，垂向密度不均匀植物区的CD较大。当KC数(Keulegane-Carpenter number)变化范围为11.8~23.6、Ur(Ursell number)变化范围为0.05~0.43时，CD与两个参数之间存在二次函数关系，植物垂向密度均匀时，CD与两者负相关；植物垂向密度不均匀时，CD与两者正相关。
　　植物对水流有着显著的阻碍作用，使得水流通过植物区时流速降低，这种阻碍作用在植物区前段最为显著。当受到垂向密度均匀植物的影响时，振荡流的纵向平均流速Umean和最大流速Umax在植物冠层处取得最大值；与单向流相比，波流耦合的Umean在水体上部非植物区偏大，在底部偏小。当受到垂向密度不均匀植物的影响时，Umean垂线分布形状从水面至底面呈S形。
　　植物的存在增大了水体的紊动，且不同植物布置方案和不同水动力条件下，水体紊动能量ETK的垂向分布有着显著区别。在垂向密度均匀植物的影响下，振荡流的ETK在植物区垂向上表现出上部小，底部大的现象，此时水流紊动形式以尾流紊动为主；单向流和波流耦合的ETK在植物区垂向上表现出上部大，底部小的现象，并在冠层附近取得最大值，此时水流紊动形式以剪切紊动为主。在垂向密度不均匀植物的影响下，振荡流的ETK垂向变化梯度很小；单向流和波流耦合的ETK在垂向上表现出多段折线型变化。与垂向密度均匀植物相比，垂向密度不均匀植物影响下单向流和波流耦合的平均流速和ETK在水体上部偏小，底部偏大。
　　植物的存在增强了水体的紊动扩散作用，促进了泥沙起动，使得泥沙浓度C的垂向分布更加均匀，且植物密度越大，泥沙浓度越大。在振荡流条件下，植物垂向密度均匀时泥沙垂向分布更加均匀；在单向流和波流耦合条件下，植物垂向密度不均匀时泥沙垂向分布更加均匀。波浪和水流的相互作用对泥沙的起动及悬浮有较为显著的增强作用，使得波流耦合条件下的泥沙浓度大于振荡流和单向流条件下的泥沙浓度之和。紊动是促使泥沙起动的主要因素，C与ETK之间存在正相关的指数函数关系。