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湘江中通航船舶吨位越来越大、货运量持续攀升，对沿江经济发展产生了很大的推动作用。另一方面，航运发展对河流环境的影响也引起了人们的关注，河流的环境问题关系到沿江居民的取水用水安全，对生态系统也有较大的影响，值得引起特别的关注。为此，结合湘阴县第五水厂取水工程的规划工作，探讨了船舶航行中螺旋桨尾流对河道水流扰动的影响范围及程度，以及水厂取水头规划中处理与航道规划关系时应该遵循的一些原则与要求。 利用CFD软件Fluent，建立无船体的螺旋桨模型，即不考虑附随水流效应。通过对船舶航行中螺旋桨尾流进行三维数值模拟计算，分析船舶航行中螺旋桨尾流对水流扰动的影响范围及程度，分析桨下位置、水流流向、螺旋桨个数、水深等因素变化时尾流所产生效应的变化。同时，通过与床面泥沙运动的临界条件进行比较分析，将结果应用于水厂取水头的规划布置之中。 通过研究分析，得到以下主要结论: (1)建立单桨、双桨三维数值模型，通过数值模拟计算，研究分析不同桨下位置、水流流向对船舶航行中螺旋桨尾流流场的影响:水流流向相同时，随着桨下位置距离的增大，最大尾流流速均会减小、最大尾流流速区域均会后移、尾流影响范围减小，但逆流时由于来流对尾流流场的补充与加强，使得尾流影响范围反而增大;桨下位置相同、水流流向不同时，最大尾流流速、尾流影响范围的整体趋势大致相同，均为逆流时最大、静水时次之、顺流时最小。 (2)利用控制变量法，对双桨（5.4m水深）与单桨（5.4m水深）、3.0m水深（双桨）与5.4m水深（双桨）分别进行比较分析，研究分析螺旋桨个数、水深对船舶航行中螺旋桨尾流流场的影响:相对于单桨，双桨时的最大尾流流速较大、最大尾流流速区域出现位置较后、尾流影响区域面积较大;相对于5.4m水深，3.0m水深时螺旋桨尾流发展不完全、叠加不充分，因此最大尾流流速、尾流影响区域面积反而较小。 (3)将数值模拟结果与湘阴县第五水厂取水工程河段床面泥沙运动的临界条件进行比较分析，可以得到:船舶上行时，船体两侧1.23 LK及后方0.11 LC～0.44 LC（LK、LC分别为内河2000吨级货船的船宽、船长，LK=16.2m、LC=90.0m）范围内粒径1.0mm以下的小部分床面泥沙均会扬动，即悬浮。因此，上行船舶经过工程河段时，应该尽量减小航行速度、降低换档频率、减小螺旋桨重启次数。同时，取水头部距规划航道边线的距离应该由20m增大至30m。