近年来，随着城镇化建设的全面发展，国内各大城市的用水量激增，在城市取水方面水资源短缺问题日益突显。在实际取水工程中，管式取水头部是一种常用的取水型式，广泛应用于生产生活中。了解和掌握这种结构形式的取水头部近区的水力特性，对相关取水工程整体设计和取水口的布置具有重要的指导意义。因此有必要对这类取水头部近区的流速分布、收缩系数以及管道的受力情况进行分析研究。本文在总结前人关于取水头部的研究基础上，基于有限差分法使用Flow-3D流体计算软件，采用RNGk-ε紊流模型和GMRES压力求解器，对半无限水域条件下简易水平管式取水头部的取水工程水流条件进行了数值模拟。研究分析了河道平均来流流速、淹没水深、安装高程和取水流量等因素对取水头部近区水力特性的影响。主要成果如下：
　　(1)通过无量纲分析得知相对流速(河道平均来流流速v0和取水头部口门处平均流速u0)、相对水深、相对安装高度、取水流量是取水头部的几个主要影响因素。在这几个影响因素中，相对流速的影响程度最大，取水流量影响几乎没有影响。
　　(2)取水头部口门平面及附近水域流场分布具有极强的三维特征；在不出现吸气旋涡的情况下，取水头部近区及内部的流速分布受河道平均来流流速与口门平面平均流速之比(相对流速?)的影响较大，对相对淹没水深?和相对安装高度?的变化不敏感。
　　(3)在流动环境下，随着相对流速?的增加，口门平面流速分布的均匀程度逐渐降低；取水管承受的压力和剪切力逐渐增加；取水头部收缩系数以负对数形式逐渐减小。
　　(4)取水头部对周围水流环境的作用主要分为取水作用和取水管扰流作用：取水作用对其周围环境的影响范围有限，范围随着相对流速?的增大而减小；取水管对近区水域的阻流作用较强，圆柱绕流特性明显，其范围随着相对流速?的增大而增大。
　　(5)多个取水头部并排布置时，呈斜线错开的梯形布置形式更有利于后面取水头部的取水效率。
　　总体来说，在修建取水工程时取水头部要结合实际情况进行合理的布置，当河道流速较大时，可以避免河道主流位置修建在水流相对较小流速较为稳定位置。出现多取水管道时取水头部之间应该错位斜切采用梯形布置，有助于减小对河道的影响同时可以提高取水头部整体的取水效率。本文研究成果可以为实际工程中取水口的布置和设计提供了一定理论参考。