我国山区存在大量典型宽窄相间河道,尤其是西南部地区,雨水较多,河道突然放宽和收缩造成水流回流并壅水,使得该类型河道内呈现出复杂的水流特性,从而对其水沙运动及河床变形产生影响。迄今为止,关于宽窄相间河道流场的三维数值模拟比较少。因此,通过三维数值模拟有助于了解宽窄相间河道水流运动特性以及床面和河岸壁面的剪切力分布规律,可为山区的防洪及河道整治提供理论依据。本文依托现场实测的雅安市小清水河内宽窄相间河道数据对河道进行概化建模,借助Ansys Fluent16.0软件采用RNG-k-?湍流模型、VOF二相流模型和Open Channel Flow模型联立求解,较好的模拟了宽窄相间河道内的水流特性,主要工作和结论如下:（1）当初始流量Q为114m3/s时,连续宽窄相间河段中三个宽窄段的平均流速在变小,表明上游的宽窄段会对下游的宽窄段产生束水作用,降低下游段的过流量和平均流速,使得下游段的床面和河岸壁面剪切力有所降低。（2）模拟结果表明,河道宽段中的壅水区与非壅水区河床剪切力和河岸壁面剪切力分布具有较大的差异。受壅水影响,宽段壅水区易形成床面和河岸壁面的高剪切力分布区。（3）模拟研究了流量和坡降不变时仅河道宽度变化对水流特性的影响。结果显示:当进口流量Q为114m3/s,坡降为10‰时,河段宽窄比从2:1减小为3:2,河道壅水范围占整个宽段范围的比例从33%减少至13%。说明河道宽窄比越小,宽段壅水区范围越小,而且相对应的壅水起始位置-也会向下游移动。（4）模拟研究了中小流量下（Q为114 m3/s）时仅坡降变化对河道水流特性的影响。结果显示:当河段宽窄比为2:1,坡降为5‰时,河道内壅水范围占整个宽段面积的83.3%。随坡降增加至20‰,河道宽段无明显壅水现象,河道内壅水范围仅占整个宽段面积的10%。这说明坡降越大,河道宽段壅水区范围越小,相对应的壅水起始位置也会向下游移动。坡降20‰的宽段河道床面最大剪切力和河岸壁面最大剪切力分别为坡降5‰的52%和44%。说明同一宽段内,随着河道坡降增加,河道床面剪切力和河岸壁面剪切力均会减小,同时床面剪切力高峰值区域向河道宽段壅水区中心集中,对河道河床和两岸的侵蚀大大减弱。（5）模拟研究了坡降不变的情况下仅河道流量变化对河道水流特性的影响。结果显示:当河道宽窄比为2:1,坡降为5‰时,随着河道初始流量从114m3/s增加至337m3/s,由于河道下泄能力不足,几乎整个河道均处于壅水区域,河道内壅水水深高于河道起始水深;当坡降为10‰时,河道宽段壅水范围占整个宽段面积的比例从20%增加至40%。说明低坡降下山区宽窄相间河道宽段两岸易被洪水淹没,同一坡降下随着流量的增大,河道壅水区范围也会增大,相对应的壅水起始位置会向河道上游移动。流量Q为114.3m3/s的宽段河道床面最大剪切力和河岸壁面最大剪切力分别为流量337.5m3/s的47%和34%。这说明同一坡降和宽窄段内,流量增大会增加河道内床面和河岸壁面剪切力,加剧对河床和河道两岸的侵蚀。