人工湿地是20世纪70年代兴起的污水处理技术，具有工艺设备简单、投资少、耗能低、易建设、运行维护简便等优点。其应用范围较传统处理方法更为广泛，目前在农业污水、城市暴雨径流或生活污水、富营养化湖水、部分工业废水等方面均有应用。在上述污水的处理过程中，由于有机物、营养盐类以及重金属等污染物多以悬浮状态存在于污水中，因此悬浮固体(SS)的高效沉淀、净化得到了研究者广泛的关注，也成为了人工湿地设计过程中必须考虑的要点之一。本论文主要针对表面流人工湿地，通过数值计算验证了准三维洪水模型在表面流人工湿地中的适用性，并模拟了在水平漩涡稳定产生的条件下，不同水路形状的表面流人工湿地内SS的运移分布。在模型验证方面：根据文献中记载的实际人工湿地内水路宽度b与水深h的比值(b/h)以及雷诺数(Re)范围，设定了一系列的水槽模拟表面流人工湿地，采用PIV技术对表面流速进行测量，并且观测到了模型湿地内产生的非定常流速场。在上述水槽实验的水力学条件下，运用准三维洪水模型对模型湿地进行了数值计算。对模型湿地内的流速矢量分布、速度脉动强度、水平漩涡的波长与Re的关系以及脉动流速强度与流速差的关系等进行了分析比较，并且通过示踪试验分析了粒子向植被区的扩散过程。结果显示，水槽实验和数值计算在纵向流速和横向流速的动态变化等方面的结果十分吻合，这证明了该模型在表面流人工湿地中的适用性。另外，模型湿地内水平漩涡的尺度和强度受b/h和Re的影响。在SS运移模拟方面：通过添加的SS运移模型分别对表面流人工湿地内单条水路和双条水路进行了SS运移沉淀的数值计算。在单条水路的情况下，SS向植被区的侵入量和侵入宽度与b/h和流量有关，随着b/h的降低和流量的增加，侵入量和侵入宽度均有所提高。两条水路时，模拟了不同中央植被区宽度(B)下SS的运移沉淀，分析了植被区内SS的百分比以及SS在湿地内的分布。结果显示：双条水路时，由于水平漩涡间的相互干涉增强了水路和植被区间的物质交换，SS向植被区的侵入量略优于单条水路，SS的运移量与中央植被区宽度以及水路宽度有关。因此，在设计人工湿地时，适当的添加人工水路以及控制水路和植被区的分布可以提高人工湿地的净化效率。