自然水体中，由于浮游植被的影响，水体温度会形成区域性的分布。水体温度的不同导致水体密度的差异，从而引起水体在水平方向上的异重流动，同时伴随着能量和物质的输移、交换；浮游植被的阻力也会影响水流的流动特性。研究温度因素引起的异重流动及浮游植被对水流特性的影响对于河道生态系统的研究、保护、治理和恢复具有重要意义。由于流动过程的复杂性和试验设备的限制，研究人员很难对温度引起的异重流动进行理论求解和试验探究。本论文建立了用于模拟计算温度异重流的数值模型，通过数值模拟的方法对温度异重流的流动特性进行了初步研究。模型利用VOF方法追踪自由水面，综合考虑了水体上方空气对于温度异重流动的影响，并且在采用紊流模型时考虑了浮力对紊动能量的影响。利用模型对开闸式异重流和考虑植被阻力影响的异重流进行了模拟计算，得到的结果与试验数据吻合程度很好。对开闸式异重流的模拟中，得到了开闸式异重流头部位置与时间的关系，再现流动过程中的塌落阶段和自相似阶段以及整个流动过程中的浓度变化过程；对考虑植被水流影响的异重流模拟中，计算得到了在植被阻力影响下异重流纵向流速的垂向分布，并通过对不同时刻、不同位置流速分布的比较，对异重流不同部位的流速特性有了更为深入的了解。论文的最后模拟计算了以太阳辐射为主的外界热量对水体温度及水体内温度异重流的影响以及植被内部孔隙率对温度异重流流动的影响。利用模型对不同辐射情况时水体内部温度异重流的试验进行了模拟验证，模拟的结果能够很好地反映出恒定均匀辐射下水体温度的变化过程，再现了因辐射在水体内部随深度衰减传递而导致的温度分层现象。从水体内部流动导致的温度变化的模拟结果中可以看出，模型能够较好地反映异重流入侵至离开阶段内不同位置处水体温度的变化趋势。