杨树青，白玉川，2，徐海珏，2，黄 哲

（1.天津大学 河流海岸工程泥沙研究所，天津 300072；2.天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072）

1 研究背景

河流的塑造演化过程受多种因素的控制，如流量、河道宽度、水深、坡降、床沙粒径及区域植被分布等。水利工程中大坝的建设，河道整治工程中的水流改道[1］以及气候变化[2］等，都会使得河流的水沙条件发生改变，引起河流沿程的水动力与沉积关系发生改变，导致河流在短时间内的急剧演化发展。河岸植被同样对河道演化起着重要作用，尤其是在河道流量骤增的洪水期。

传统洪水控制政策一般没有将河岸植被列入规划，对于没有适当植被规划的地区，其河岸抗侵蚀能力较弱，河道演化较快[3］；而对于渠化的河道，虽然满足了现代航运的要求，但水泥和钢筋混凝土固化了的河岸，又阻止了水体与土壤的自然交换，不符合目前生态环保理念。自然植被或人工植被河岸，在洪水来临时可通过水体渗透或两岸河畔林的储水，起到调蓄洪水的辅助作用；同时，在生态环保理念下，河岸植被对河流展宽及河道稳定性有较大影响，一方面，河岸滩植被区增加了河道阻力，有效地降低水流流速，降低了水流挟沙能力[4］，从而影响泥沙输运沉积过程[5-6］，河床形态形成及河湾稳定性。具体表现为水体也易向阻力小的主槽转移[7］，增大了河道的刷深，改变降低河道曲率，使蜿蜒型河道变得更顺直[8］；另一方面，河岸植被影响河岸强度从而改变崩岸条件及河岸稳定性，易形成淤积体，减小河岸侵蚀，影响河道的横向迁移特性[9］等。

河岸植被对河流演化动力特性的影响问题，目前的研究手段以现场测量法[10-11］和自然模型实验法[12-14］为主，理论分析和数学模拟[13，15］则次之，其原因主要由于植被覆盖下两岸土壤的冲刷机理尚不清楚，还不能建立完全统一的冲刷规律的描述公式。一些学者[16-17］通过现场测量，对植被密度对河道的影响进行量化，分析表明河道宽深比与植被覆盖率具有相关性，覆盖率越大，河道越窄深。河岸植被通过改变河道的水流运动及冲刷特性，进而影响河道的宽深比从而改变河流的型态。

实际测量虽能反映实际的影响情况，但由于实际地形不重复、河道植被分布随机，现场测量时间尺度较短且地域有一定的局部性等，现场测量还不能完整地得到植被对河床及河岸侵蚀的量化影响[18］。因此，研究河岸植被对河道演化特定的影响问题自然模型法仍然是主要的研究手段。但目前研究植被对河道水动力特性的实验多关注于两个方面：一方面分析短时间尺度的定岸河道，其河岸植被对水流结构及床面形态的影响响应；另一方面分析长时间尺度植被对河流演化过程中河型稳定，河宽、水深变化等的影响，而对于河道动力轴线演化及其演化过程中与主槽稳定性关系的研究较少。同时大部分实验研究更侧重于分析河演过程中的河岸侵蚀特性，并未对典型蜿蜒河流的河湾迁移特性进行研究。

本文利用无黏性沙并成功地培养出了用于模拟的河岸植被，并在初始河道一岸及两岸成株种植。采用自然模型实验的方法描述不同河岸植被种植密度情况下河流演化动力特性，研究不同植被覆盖条件对河道演化的水流运动特性、主槽稳定特性、河湾迁移特性及输沙强度等的影响。

2 实验方法

实验仪器为自循环系统，水槽长4 m，宽1.5 m，深0.5 m，水槽由高度可调并用支架支撑，形成不同的河道坡降。在水槽尾部设置集水箱，系统设置循环水泵，将水流从集水箱送至前水箱，经过两次平水进入河道，后经尾门进入集水箱，形成水流自循环，仪器见图1。

图1 实验装置及初始开挖河道及河岸植被布设

由于实际水流在经过流域时会分为两部分，一部分在河床与河岸边界中流动，形成河流水流；另一部分则渗入地下，形成渗流。为更接近实际河流情况，本实验将河流水流与渗流分开，沿水槽四周设计并预留渗流通道，左右两侧预留宽度为15 cm，进口及出口预留宽度为25 cm。理论上实验总流量=河流流量+渗流流量。模型河道实验用沙根据实验条件选定为天然河流非均匀的无黏性细沙，中值粒径为0.22 mm，铺沙厚度为15 cm，沙粒级配曲线如图2。

图2 实验沙粒级配曲线

模型河道开挖初始为4 cm×4 cm矩形断面，见图1。初始入流角设定为30°，以研究扰动对河道演变进程的影响，施放流量Q=120 ml/s的恒定流，河床坡降设定为12‰，更易形成蜿蜒型河流[19］。来流量的选择主要考虑在实验规模的小河几何尺度上，所能达到的河流流速大于泥沙起动流速。实验选取6个横向测量断面（S1—S6），观察断面形态随时间的演化规律。

随着河道的演化，测量不同时刻的河床断面高程、流速、河宽、水深等。输沙强度随河道演化发展而发生变化，每隔30 min测量水槽尾部沉沙筒的沉沙量，计算输沙率。实验开始后每30 min将下游沉沙对应的等量干沙加入进口加沙器，以满足连续输沙边界条件。利用水槽上方拍摄系统定点获取瞬时河道信息，摄像间隔为20 min。获取的图像通过坐标转换及变形矫正提取瞬时时刻的河岸岸线及主流线，从而捕捉实验模型小河平面形态的演化过程。

为研究河岸植被覆盖对弯曲河流塑造及演化过程的影响响应，设定相同的水沙边界条件，如流量、床沙粒径、坡降等。控制变量设定为河岸植被的种植密度，本文用河岸植被覆盖率描述。实验共7组，第1组为无植被情况，第2、3、4组为一岸（左岸）种植植被，第5、6、7组为两岸种植植被。

植被的选取一方面考虑河岸侵蚀过程，另一方面考虑植被根系对河岸的机械强度的作用，即对提高河岸抗剪性的作用。河岸植被种类很多，本文研究植被覆盖率对河流动力影响问题涉及到的植被为灌木或大树。一般凹岸树木植被的掏刷发生在密集根系的下部，水流先沿植被根系形成掏刷，导致植被倒伏，而后倒伏的植被对河岸形成保护，最后逐渐被水流冲刷带走。本实验通过多种植被草对比，最终选取与自然河岸植被侵蚀特过程性相似的模型植被草。从流体力学的角度，每一颗树实际上是一个极其复杂的扰流问题，其阻力的增加来自树阻水面积。因此，按株种植实验植被，使得水流扰动过程相似。

不同地区不同树木种类，不同植被密度等对其河岸抗剪强度影响不同。如Wu等[20］早在1979年分析加拿大位于阿拉斯加的威尔士王子岛上河流两岸树木对抗剪强度的影响，得出有植被河岸抗剪强度较无植被河岸提高1.0～1.3倍。本实验通过量测，得到有植被河岸其抗剪强度较无植被河岸提高了1.26～1.41倍，因此与实际对比在合理的范围内。图3显示了实际河岸植被与模型植被示意图对比。

图3 植被示意图

植被带种植宽度为18 cm，长3 m，种植网格宽为1 cm，采用梅花形种植方式（见图1）。成草的生长高度平均为6.47 cm，根系长度平均达2.7 cm，有效根系覆盖平均直径d≈1 cm。为消除初始时段河道迅速展宽带来的分析误差，整个植被带距离初始河道4 cm，满足当河道展宽至河岸植被岸时，河床接近于自然梯形断面，急剧展宽历时较短，一般小于20 min。因植被根系的存在对弯曲河流演变速率影响较大，为此本文将有效根系覆盖的面积作为河岸植被覆盖率。计算得到4种植被有效覆盖率分别为0%、20%、40%、80%。

3 实验结果

3.1 实验现象及分析观察弯曲河流的演化过程，初始阶段，河湾从上游向下游传播。随着演变的不断进行，下游河湾水流条件逐渐成熟，曲率增大，下游河湾按照自身的演变机理进行演化。入流角对河湾演变的影响为短期作用，在初始阶段加速了其变化，但从长期来看，河流会按照水沙条件达到自身的动平衡状态。将水流表面流速作为河道中的水流流速。计算河流演化过程中的水力参数，如弗劳德数及雷诺数。实验中雷诺数在500～4000之间，黏性底层的黏滞阻力可以忽略不计。表1显示了7组实验工况的基本参数及最终河型。

实验过程中，观察到有无植被河岸有不同的侵蚀特性。对于无植被情况，水流侵蚀河岸，水流沿河岸底部掏刷逐步形成悬臂结构，当局部失稳后发生局部塌落；而对于有河岸植被覆盖情况，水流冲刷河岸时，植被根系被裸露在外（见图3），形成局部扰动掏刷，失稳塌落较少。

当河岸有植被存在时，一方面，植被的存在增强了水流的局部扰动，增强了局部掏刷。另一方面，河岸植被增加了河岸阻力，同时倒伏的河岸植被常常附着在河岸边缘，增大局部水力糙率。在河道演化的初始阶段，河道宽深比较小时，水流多处于急流，由于沿植被带水流湍急紊动强烈，增强了河道底部切应力，床沙颗粒在自床面跃起过程中，遇到向上的旋涡，造成植被带床沙的起悬，沙粒掉在旋涡以外时，进入主流区，沿岸冲刷严重。同时由于水流沿植被带的强烈扰动作用，主流散乱，河道中心出现交错淤积，使得主流无法向对岸偏移，河湾弯曲发展缓慢。随着河道演变的继续及河道的不断展宽，植被间的水流流速减小，河岸植被的阻力作用增强，植被区紊动降低，一定程度上抑制了床沙的起动及再悬浮，淤积增加。因此，植被对河道演化中河道的冲淤及河湾稳定特性的影响是这两方面共同作用的结果。

当只有单侧种植植被时，水流易集中于没有植被的地方，有植被一岸严重抑制了河岸的侵蚀，无植被凹岸形成高流速区，加剧河床及河岸侵蚀。当两岸均有植被覆盖时（如RUN6），主流偏向凹岸一侧，由于植被带对阻力的增大的作用，减小了河道的顺势冲刷，主流线从而向河道中间偏转，进而影响到河道泥沙的淤积变化及河床地形。因此河岸植被越密集，水流对河岸的局部扰动越强烈，水流与河床之间的相互适应周期越长，从初始顺直河道到形成稳定的河相关系越缓慢。

表1 基本参数及最终河型

3.2 河道水流运动特性实验过程中，在河道入口处投放大量示踪粒子，粒子大部分会向水流动力轴线聚集，通过PTV粒子识别系统，提取示踪粒子的运动轨迹并绘制模型河流在不同时刻的水流动力轴线（见图4）。观察RUN1发现，河演过程中水流动力轴线更贴近凹岸偏向顶冲点下游，随着凹岸进一步侵蚀，凹岸顶冲点逐渐向下游推移。初始80 min，下游河岸基本限于河岸崩塌，到360 min时，形成典型的蜿蜒河流形态，沿全河段水流动力轴线保持近似相同的曲率及波长发展传播。

图4 水流动力轴线随时间变化规律

观察RUN3动力轴线演化过程，在河流演变到80 min时，主流调整的过程中伴随着下游分汊的产生，且汊道逐渐向上游传递。在180 min时刻床面逐渐形成稳定的流路，伴随着河道主流的形成及下游汊道的影响，在360 min沿全河段形成两处较大支流。在1.5～2.0 m之间段，因植被的阻挡作用本应弯曲发展的河道，向顺直方向发展，由图5（a）看到沿左岸形成了3块大的淤积体，且在淤积体的另一侧水流重新调整主流流路。随的演化的继续，在600 min时，右岸边滩逐渐消亡，左岸边滩逐渐淤积，形成了新的淤积体（图5（a），淤积体4）。这样的现象在实际河流中也常常见到，如图5（b）为red河Mataura支流cattle flat附近的河道，一岸为植被带分布，一岸为草地，其主流向抗冲能力差的一岸移动。因此，河岸抗侵蚀能力的不对称性，致使只有一岸植被覆盖的河道，其主流摆动频繁，主支流交替演化，河流在长期处于分汊或辫状的河势状态（图5（b））。河势的这种不断调整变化并不是两岸抗侵蚀能力差异越大，调整就越频繁。从RUN2工况可以看到，当左岸植被非常密集时，相反两岸的互相扰动并未产生共振，主流偏离植被岸寻求新的水动力环境。

图5 河道示意图

从图6看到，3组（RUN2，RUN3，RUN4）一岸（左岸）植被覆盖河道相对稳定时刻其河岸侵蚀和主支流情况，960 min时主流形成了较大的偏转，同时两河岸的侵蚀速率也不同。具体表现为：初始时刻河道中心线在y=0.85 m处，最终时刻主流线均偏向无植被岸。无植被河岸曲率沿程非均匀分布，有植被岸出现了整体性被侵蚀的现象，且岸线曲率沿程较小。

图6 相对稳定时刻，不同组次河流河岸及动力轴线

实验过程中，河岸植被使得河道沿横向的平面摆动速度明显减缓。有植被护岸河道的演化，其形成较为稳定的动力轴线所需时间较长。尤其对于两岸植被护岸不对称情况，动力轴线调整较为漫长，甚至主流线初始有蜿蜒的趋势，但因局部植被扰流阻力作用，导致流速沿断面重分布，使原本的弯曲趋势遭到破坏。RUN2，RUN3，RUN4分别在400 min，180 min，600 min左右才基本完成床面调整。图7显示了河道演变80 min时一岸及两岸40%河岸植被覆盖率情况下，1.5～2.0 m河段的床面形态。可以看到RUN3床面没有固定的主流，仍处于散乱状态，而RUN6已形成明显的主流趋势。实验观察发现，河岸单侧植被带分布时，主流线调整过程为：散乱—微弯/分汊—弯曲—顺直（伴有散乱）—微弯/分汊。

图7 t=80min，1.5～2.0 m床面形态

图8显示了在相对稳定时刻3组不同两岸河岸植被覆盖率情况，1.5～2.5 m河段的床面形态。无河岸植被河道河湾水动力轴线顺势演化（如图4 RUN1工况），并产生顺势凹岸冲刷凸岸淤积，而由于河岸植被加强了河岸抗冲性，水动力轴线顺势冲刷减小，会促使河道向低弯曲方向发展。如图8（c）所示黑色为较细颗粒泥沙主流挟沙轨迹，反映了80%植被覆盖情况下河道主流较为集中，流速增大，从而增强了水流挟沙能力并导致河道的集中冲刷效应。

从图8可以看到，无植被情况床面冲刷坑尺度较大，数量较多，其弯道旋涡作用明显；当河岸布设植被时，植被对水流的扰动作用及阻力破坏了弯道本应形成的大尺度旋涡，植被覆盖率越大，作用越明显，当河岸植被覆盖率为80%时，河床已没有明显的大尺度的冲刷坑。

图8 稳定时刻1.5～2.5 m床面形态

3.3 主槽稳定特性天然河流在洪水期河床的泥沙冲淤与水动力条件相关，而当流量、坡降一定时，不同的水动力条件某种意义上是河流的当前形态和河岸边界条件所规定的，因此河岸植被覆盖率对河道动力演化及主槽的稳定发展起到了非常重要的作用。

将不同河岸植被覆盖率条件下主流线与深鸿线随时间演化曲线绘制如图9所示。从图9看到，在演化的相对稳定时刻，无植被覆盖情况，深泓线与水流动力轴线吻合较好。而随着植被覆盖率的增大（0%→40%→80%），其吻合度逐渐变差。这种低协调性也体现了植被河岸边界对水流不断扰动过程。对于单侧植被的弯曲型河道（RUN2），水动力轴线逐渐向无植被侧偏移，同时伴随着深泓线的不断调整变化。进一步分析从出现明显主流路时刻到相对稳定时刻，河道水动力与地貌两者之间的相互协调作用。可以看到演化阶段深鸿线随主流线的变化趋势而调整变化，且滞后于主流线。同时，由于这种反馈的滞后，地形改变与水动力之间存在不同步，这种特性导致了床面形态对水动力过程具有负反馈机制，地形对水流产生了反作用。

图9 不同时刻水动力轴线与深泓线演化关系

河道的断面形态演化反映了河床的冲淤变化及河道的展宽过程，取RUN1、RUN2、RUN5，RUN6共4组不同工况下进行对比分析。研究历时从0时刻到河道演变达到相对平衡状态床面形态演变规律及其稳定特性，选取2个典型断面S2和S3进行分析，如图10所示。无植被情况，河床断面先展宽后淤高，沿凹岸一侧逐渐冲深，最终形成鲜明的主河槽。主河槽沿程左右岸交替摆动，形成弯曲型河道。

对于两河岸植被覆盖工况（RUN5，RUN6），河道在初始阶段急速展宽淤高后，多数河段呈现出先冲刷下切而后又淤积抬升的规律，河岸植被有效地抑制了床面的持续下切。实验观察RUN6断面发现，沿河两岸最终形成了交替发展且连续的边滩，断面形成稳定的复式河槽。由图10（d）看到，在S2、S3断面呈现出两岸淤高收窄的特性。因此，两岸植被的种植可以有效地抑制持续的河岸侵蚀过程，河道稳定宽深比较小，在洪水期更易发展为窄深型。

RUN2工况有植被覆盖河道一侧，相比RUN1的主河槽交替摆动，RUN2沿植被岸表现出明显的单边冲刷，主槽偏向植被岸，呈现出“一岸河滩一岸深槽”的独特规律。在河道逐渐演化过程中，相比RUN1工况河床的持续淤积抬高，RUN2呈现出先淤高而后下切的规律。呈现这种规律主要是由于河道的单岸扰动，致使两岸演化不同步，从而水流不断被扰动，河床长期处于冲淤调整过程。这种扰动作用在河道弯顶处尤为明显，且不同步扰动还可能表现为河道沿纵向呈现多组二级深槽及浅滩的交替分布。

3.4 河湾迁移特性在泛滥平原上，河岸植被是改变河势的主导因素之一。无植被情况下交错编织的河道，当有植被种植时，其交错编织的数量存在明显减少的趋势。由于河岸植被因素的不同，交错编织的河流在一定的河岸覆盖植被条件下，可能逐渐发展成为深切的蜿蜒河流[13］。而对于典型的蜿蜒河流，河岸植被也会增加河道向下游的迁移速率（沿横断面），因此会减小河流的曲率[23］。将4组不同的两岸植被覆盖情况下对应全河道最终平均曲率绘制如图11所示，植被覆盖有效的减小了河道的曲率。各工况河道最终曲率随着覆盖的增大而减小。当河岸80%植被覆盖时，曲率为1.01，接近于顺直河道。

图11 两岸植被覆盖下植被对河流曲率的影响及最终河道形态（无植被+80%河岸植被覆盖）

Ikeda等[22］认为蜿蜒河流迁移速率M与凹岸扰动流速u′=umax-uˉ（剩余流速）正相关，u′代表了水流作用于河岸的剪切力大小，单位为m/s。侵蚀系数E0代表了河岸在水流作用下的抗侵蚀能力，与植被覆盖程度有很大关系。河岸的迁移速率可以定义为：

在每一特定的河槽形态及流量条件下，河道弯曲产生的扰动流速决定了水流剪切力在河床及河岸的分配[23］。本文运用弯道迁移的线性模型来说明河道弯曲对侧向迁移速率的综合影响[22］。模型本身是采用水沙运动方程在曲率上的摄动展开，来线性的估算横断面河床高程及沿水深的平均流速且已经得到了很多学者在实际河流中的认可和验证[24-25］。本文基于实验测量数据进行分析。扰动流速（剩余流速）为近岸最大流速减去断面平均流速，即u′=umax-uˉ。近岸最大流速为近岸最大表面流速，平均流速为流量/断面面积。根据河流的演化曲率沿程差异，将河流分为3段（50～150 cm，15～250 cm，250～350 cm），分别计算不同时间段对应的迁移速率及扰动流速。

图12 迁移速率与扰动流速的关系

对于无植被情况，因河岸侵蚀特性的不同，其规律性不完全一致。因此，只分析有植被河岸对应每一时段不同断面河岸迁移速率与剩余流速的关系，绘制如图12所示。可以看出，在同样量级大小的水流剪切力，20%植被覆盖率的河岸迁移速率比80%植被覆盖率大，40%植被覆盖率的河岸迁移速率比多数情况比80%植被覆盖率大。对应同样大小的弯道迁移速率，植被覆盖率越大，河道演变过程中的水流剪切力越大，这也是为什么河岸植被的覆盖会导致河道向窄深型方向发展的主要原因。还可以看到，对于3种植被覆盖的线性拟合曲线均为正相关，表明整体大的弯道迁移需要同样相应大的水流剪切力。40%河岸植被覆盖率对应的拟合曲线斜率较大，表明在这种覆盖率条件下河岸迁移速率对其水流剪切力较为敏感，整体河道形成较大的非均匀横向迁移。80%及20%河岸植被覆盖率对应的拟合曲线坡度较为平缓，说明河岸植被覆盖较大或较小时，尽管局部的河道弯曲变化明显，但在整体河道上仍为较均匀的横向迁移。

3.5 输沙特性分析实验过程植被覆盖率对输沙强度的影响如图13所示，从整个过程来看，输沙率随时间呈现出先增大后减小的波动变化过程，在相对稳定时刻，各组输沙率均趋于相对小值。这是由于在实验初期，水沙的相互作用强烈，床面形态大幅调整，而随着河床与水流之间的互相适应，输沙率的周期性波动幅值逐渐减小，最终达到相对稳定状态。

观察单双岸植被布设条件下输沙规律可以看到，在初始短时期内，单岸植被覆盖其输沙率较双岸植被覆盖条件下大，而稳定时刻变小。例如RUN3，由于强烈的单侧扰动及主流的不稳定，初始时期输沙剧烈，且变化梯度及幅值均较无河岸植被条件大；而对于相同植被覆盖率的两岸植被覆盖工况RUN6，由于两岸的相互抑制作用，初始时期输沙率反而较小，之后呈现增大的趋势。

对于本文小河的实验尺度，保持稳定河道且不会导致严重沙量损失的允许干沙量一般为1.5 g/min[29］。

从初始顺直到最终蜿蜒的河流，其演化过程为河岸的整体不断被侵蚀和蜿蜒幅度的逐渐扩大（图4）。初始阶段河湾迅速展宽，水流能够在短时间内完成初步造床功能[26-28］。从80 min开始，由于泥沙冲刷和沉积过程的发展推动，河湾逐渐形成。为研究蜿蜒河流的河湾迁移规律，本文根据实验观察，将演化过程分为4个时间段：0～80 min，80～360 min，360～720 min，720～960 min。由于初始阶段河道迅速展宽至植被河岸，因此，初始河岸植被对流速的扰动影响较小，只分析80～960 min的扰动流速及弯道迁移速率的关系。将时间段分为3段：80～360 min，360～720 min，720～960 min，分别用时段末最大流速及平均流速计算扰动流速u′。7组实验最终稳定时刻输沙率分别为3.16、4.74、0.92、0.068、7.11、1.05和0.11 g/min。植被覆盖率为20%和40%时，河道演化过程中其平均输沙率均较无植被工况明显减少。当水流经过植被带时，河岸植被的存在增大了局部的水力糙率，从而导致植被间的水流流速减小，淤积增加，起到了柔性护岸的作用；同时，植被带有效地抑制了河道的横向冲刷。但当河岸植被覆盖率提高到80%时，输沙率反而增大。出现这种变化规律的主要原因是：当植被非常密集时，河岸植被反而成为一种硬约束，类似于植被墙，虽然最大程度的提高了河岸强度，但使得河道的扰动增大，增大了河道的垂向冲刷（如图10（c）所示）。同时，由于两岸植被对横向冲刷的抑制，河道宽度相对较小，来流量情况下，主流流速相对增大，水流的挟沙能力增强。因此，河岸植被对河道输沙率的影响可正可负，与其覆盖率有很大关系。植被覆盖率对河道输沙的影响程度反映了河岸植被对水流扰动及河床河岸作用的比例关系。

只分析有河岸有植被工况可以看到，植被覆盖率越大，输沙率也越大，并且单双岸布设情况具有很好的一致性。但植被覆盖率对输沙的影响并非简单的线性关系，20%植被覆盖情况其输沙比40%及80%植被覆盖情况小得多。在本文实验河岸植被情况下得到，覆盖率越小控制输沙效果越好，但当水沙条件及植被边界条件发生改变时，可能出现不同的结果，有待进一步研究。

图13 各组实验输沙率随时间的变化规律

4 结论

本文采用无黏性细沙，通过实验模拟了不同河岸植被覆盖率条件下的河流塑造演化过程，并对河演的动力特性进行分析，得到如下主要结论：（1）实验中，无植被河道，水流动力轴线沿横向及纵向顺势冲刷。单岸植被覆盖河道，沿植被岸易淤积形成边滩，水流易向没有植被一岸偏移。从平面形态上看，常伴有主支流交替发展，主流不断摆动，长期维持不稳定的河势状态。（2）河岸植被越密集，水流的局部扰动及集中冲刷越强烈，顺势冲刷减小，河床与水流的相互适应周期越长，从初始顺直到形成稳定河相关系越缓慢。（3）两岸植被覆盖在有效减小河岸横向迁移的同时增加了沿河道向下游的纵向迁移，减小了河道的曲率。（4）弯曲河流河湾迁移速率与凹岸扰动流速成正相关关系。同样大小的弯道迁移速率，植被覆盖率越大，河道演变过程中所需要的水流剪切力越大。本研究弥补现场测量不足的同时为数学模型对物理过程的认识提供实验参考；对于洪水期有河岸植被覆盖河道演化预测及人工种植植被的河道整治工程均有一定的实际意义。