弯曲河流是一个有生命的系统，除具有河流自身的固有特征外，其在压力梯度和边界形态的扰动下会呈现出复杂的水流结构和河床河岸形态，河床河岸形态与水流动力结构不稳定机制相关，这种不稳定机制是流体与易侵蚀边界之间的可移动界面不稳定。
　　从这个角度出发，本文对弯曲河流中的典型河段（M/L＜5，B/h≤5）的水流结构和床面形态进行研究，采用理论分析和实验室试验的方法对弯曲河流典型弯段水流结构及床面特征进行研究。
　　（1）采用理论分析方法对常曲率大深宽比河湾拟序扰动结构与床面响应关系进行探讨，在特征波数下，通过寻找模态和分析扰动波数-增长率特征谱，得到拟序扰动增长的不稳定雷诺数响应范围，进而提出由雷诺数（Re），扰动波数（α），弯曲程度（ψ）等参数确定的一种能够精确判定床面响应增长与否的判别方法。
　　（2）Alessandra Crosato对21条河流的河湾进行统计分析得到弯曲比率（R/B）≈3时，河湾的迁移速率最大。基于此，对这种典型的临界弯曲比率（R/B=3）单弯180o水槽（B/h=2.67）水流结构及床面冲淤特性进行了4组详细的实验研究，研究表明：对于不同水深层面，水流动力轴线随层面高度增加而向凹岸偏移；典型断面中心区主环流和凹岸近壁近水面反向小环流结构与Blanckaert的水槽试验结果一致；水流结构特性决定床面形态特征，床面剪应力分布决定床沙的运动特点，最大床面剪应力位于靠近凸岸侧的弯道前半段，沙纹最先出现在弯道前半段靠近凸岸位置，沙纹初步形成后，沙纹发展演化加快，近床水流与床沙相互作用剧烈，很快形成了凸岸淤积凹岸冲刷的床面形态。
　　（3）使用声学多普勒流速仪（ADV）的俯视爪和侧视爪对弯曲河流典型的正弦派生连续曲率3个弯道（θ=30o，B/h=4）的水槽水流进行近底和近两岸壁加密测量试验研究，通过对40个断面的12160个测点的三维水流数据进行分析得到如下结果：岸线摆动改变了水流结构的时空特征，曲率为零断面附近为水流动力轴线的左右两岸的转换摆动过渡区；各断面存在中心区近底主环流和近岸近水面的反向小环流，个别断面在近岸近底还出现与中心环流同向的小环流；由于近底处流速梯度较大，涡量和切应力的最大值都出现在近底附近，涡量最小值位于每个弯段的90o断面附近，最大值处于270o断面附近，而切应力分布与涡量正好相反；紊动能沿程各断面存在分界断面，分界断面90o和270o曲率为零，90o断面上游左（凸）岸和下游右(凸)岸紊动能等值线分布密集，而 270o断面上游右（凸）岸和下游左（凸）岸紊动能等值线分布密集，中心区域则是近底比近水面密集，断面平均紊动能和总动能沿程分布呈现此消彼长的发展趋势；能量密度谱在大多数断面的高频部分均符合Kolmogorov的-5/3衰减规律，而中频部分基本呈线性衰减，能量密度函数除与频率有关之外，还与测点的空间位置关系密切。