当障碍物横向尺度远大于流体垂向尺度,流体绕过障碍物便形成浅水尾流。浅水尾流大量存在于自然界中,例如山体绕流、半岛尾流、岛屿绕流、桥墩冲刷等。对它进行研究,不仅能够进一步了解流体运动特性,还可以优化海岸排污管道及近海工程的布置,加速污染物在岛屿、半岛、山体等尾流区的去除。本文主要数值研究了浅水流动中圆柱绕流的流动模式和污染物输移扩散特性。首先数值模拟了不同浅水尾流参数S下单圆柱浅水绕流和污染物输移扩散特性,分别采用二维浅水方程模型和三维雷诺应力平均模型及标准(standard)k-ε紊流模型和重整化群(RNG)k-ε紊流模型。然后数值模拟了两圆柱和三圆柱并排放置时不同S数和圆柱间距G下绕流结构和污染物输移扩散特性,考查S和G对多圆柱浅水绕流和污染物输移扩散的影响。最后研究群桩放置对浅水流动的影响,模拟了九圆柱正方形放置在两种不同G下形成的浅水尾流。结果表明,总体上二维浅水方程模型更能合理地呈现圆柱绕流结果,RNG k-ε紊流模型比standard k-ε能更准确地模拟尾流区大尺度涡结构。单圆柱绕流流动结构由S唯一决定。随着S增大,尾流在底部摩擦力作用下趋于稳定。尾流区依次呈现涡街尾流、不稳定漩涡尾流、稳定漩涡尾流。多圆柱浅水尾流结构除了受S影响外,还与圆柱间距G密切相关。当S不变,随着G增大,两圆柱尾流区依次呈现单钝体绕流、偏转尾流、对称混合尾流、对称分离尾流;三圆柱尾流区依次呈现单钝体绕流、偏转尾流、对称尾流、非对称尾流。单钝体绕流圆柱间隙影响可以忽略;偏转尾流偏向方圆柱尾流受到挤压,尾流区范围大幅度减小,偏离方圆柱尾流成为主导尾流;对称尾流关于中心线对称。数值实验还表明,多圆柱相比于单圆柱不利于尾流区稳定,S=0.6时单圆柱尾流已经稳定,但两圆柱和三圆柱尾流区依然可以看到涡摆动。污染物输移扩散研究采用二维对流扩散方程模型,在入口断面下游5D(D为圆柱直径)处设置连续点源排放,结果表明污染物主要随流向下游输移,浓度场分布与尾流区流动结构密切相关。