丁坝是河流整治中常用的水工建筑物，以马良子丁坝群为例，马良子段丁坝群紧临马良子村，由于历史遗留原因，丁坝群没有经过统一的规划，在河道左岸形成“犬牙交错”之势，河道混乱的水流极易威胁丁坝群的安全，如果丁坝群失去挑流作用，水流将直接掏刷岸坡，造成极大的人民财产安全损失，对马良子丁坝群布置方案进行改良具有理论研究和工程应用的重要意义。基于此，本文采用计算流体力学(CFD)三维数值模拟的方法，对影响单丁坝水沙运动的因素进行归纳，并在此基础上研究天然河道上双丁坝、多丁坝周围的水沙运动状态，分析单丁坝与多丁坝对河流整治效果的差异，提出改良后的马良子丁坝群布置方案，论文的主要内容包括如下四个部分：
　　(1)针对当前丁坝水流特性及泥沙运动的研究主要基于物理水槽模型试验或是基于单丁坝周围的水沙特性研究，但缺乏基于天然河道的、多丁坝的水沙特性研究，因此本文选取了RNGκ-ε紊流模型模拟天然河道中的水流，采用VOF模型处理自由水面，利用基于希尔兹数的泥沙运动模型模拟河床泥沙运动过程，提出了天然河道丁坝周围水沙运动的三维数值模拟方法。
　　(2)根据以往专家学者们做的单丁坝水槽试验数据，对所采用的数值模拟方法进行验证，计算结果证明选用的数值模拟方法能较好地模拟单丁坝水槽试验。以此作为工具，首先对水流的三维流线进行分析，探究单丁坝周围的水流特性，其次在此基础上补充不同结构丁坝模型，对比两者水流特性及泥沙运动进行比较分析，最后建立天然河道模型，探究非淹没单丁坝在天然河道中的水沙运动特性，探究不同长度、不同挑角对丁坝周围水沙运动特性的影响。
　　(3)在单丁坝周围水沙特性的研究基础上，在河道上弯道凹岸处前后设置双丁坝，探究不同双丁坝布置形式对工程河段水沙运动的影响，发现双丁坝与单丁坝周围水沙运动有明显区别，总结了双丁坝对河道整治的联合效应。
　　(4)根据马良子段丁坝群实际布置方式进行建模，进行三维数值模拟，将计算结果与实际测量数据进行对比，计算数据能较好地模拟实测数据。在双丁坝对河道整治联合效应的基础上，针对马良子段丁坝群布置的长度、挑角不合理处进行调整，对比原有丁坝群布置方式与改良后丁坝群布置方式，探究丁坝群周围水沙运动特性，提出改进实际工程的丁坝群系统布置方案。