河弯演变过程会影响滨河植被的生长分布,同时滨河植被的生长动力过程反过来也影响河弯演变,二者之间存在复杂的耦合动力机制。对于植被-河弯演变之间的耦合动力机理,目前还不清楚,为了揭示二者之间的耦合机制,本文从理论及数值模拟两个方向出发,研究植被生长动力过程与河弯演变过程之间的耦合关系。首先,从理论方面,基于河弯演变的非线性理论解,不再假定河岸侵蚀度E为定值,将植被因素考虑到河岸侵蚀度中,并引入植被生长动力模型,描述植被生长动力过程,从而建立新的河岸侵蚀模型。在河弯处于小幅度摆动的情况下,运用摄动法建立考虑植被生长动力因素的河弯演变非线性理论,获得植被影响下的河弯不稳定波长、偏斜度及丰盈度等理论解。理论结果表明,滨河植被的生长速率、滨河植被密度及滨河植被密度空间分布梯度等因素能影响河弯形态的演变。通过分析植被影响下河弯曲线形状,将河弯演变类型分为三种:水动力条件主导型、水动力条件与植被共同主导型、植被主导型。其次,考虑理论分析主要局限于小幅度、线性条件,实际上河弯演变存在大幅度的非线性过程,为探讨在大幅度、非线性条件下植被-河弯演变耦合机制,进行数值模拟研究。理论分析能指导数值模拟的研究方向,而数值模拟能扩展理论研究范围,而且能深刻揭示植被-河弯演变的耦合机理。本文类比于蜿蜒河流横向摆动及地形沉积过程耦合数学模型,在河岸侵蚀模式中,通过引入植被生长动力模型,描述植被生长动力过程,从而建立植被-河弯演变耦合动力模型。模拟弯曲河流在不同滨河植被模型及不同植被参数影响下的演变过程,模拟结果表明,当植被生长周期与河弯演变周期接近时,植被-河弯演变的耦合效果较为明显。同时发现,滨河植被对河流曲线整体长波段幅度起到增强作用,表明滨河植被与河弯演变之间存在“共振”机制。定义植被影响参数与河流耦合系数来定量衡量二者之间的相互影响效果,通过两个参数将植被-河弯演变耦合动力关系划分为河流主导型、强耦合型及弱耦合型三种类型,而且认识到植被生长周期与河弯演变周期的比值是决定植被-河弯演变耦合动力关系类型的关键性因素。