两种密度不同而又互相混和的流体因密度差异所产生的分层流动，也称密度流、分层流或潜流。导致流体产生密度差异的原因有：温度、溶解质、水汽或挟带的细颗粒物质等。在自然界中常见的异重流现象有：水库的浑水异重流、河口的盐水入侵、温差异重流和大气中的冷锋等。

19世纪末，瑞士科学家首次发现融雪期寒冷的河水潜入温暖的日内瓦湖湖水下面形成潜流。1935年在美国米德湖发现洪水期有浑水从胡佛坝上的泄水孔流出，自此异重流问题得到重视。20世纪50年代起中国学者探索利用水库异重流排泄泥沙，取得了较好的效果，参见彩图ⅩⅦ—28。

ⅩⅦ—28 三峡工程坝区泥沙异重流研究

黄爱民摄

异重流沿底坡流动（见图）。下层流体由于受到上层流体的浮力，其有效重力为Δγ=g（ρ₀-ρ），式中，ρ₀为下层流体的密度；ρ为上层流体的密度；g为重力加速度。一般上下两层流体的密度相差不多，故有效重力（Δγ）是比较小的值。异重流一旦形成，维持其流动的力就是有效重力。如以g′表示有效重力加速度，则g′=g（ρ₀-ρ）/ρ₀，或g′=η_gg，式中，η_g=（ρ₀-ρ）/ρ₀，η_g称为重力修正系数，它是异重流的一个重要参数，表示异重流区别于普通水流的特殊性。在异重流运动中，如以g′代替g，则明渠水流的许多计算公式都可以在异重流中应用。由于Δγ值较小，η_g是一个很小的数值，故异重流运动时重力作用的减低是很显著的。

异重流沿底坡流动示意图

由于异重流的重力作用明显减小，惯性力作用和阻力作用就会相对地显得突出，因此异重流不同于一般明渠水流。若令异重流的流速为v′，厚度为h′，则表示流态的弗劳德数为

在流速较小时，异重流有清晰的交界面。当两层流体的相对流速增加以后，交界面会失去稳定，发生波动。流速再增大，波浪会破碎，并卷起漩涡，引起交界面的掺混现象，从而在垂直方向形成密度和速度徐变的过渡层，即发生一定的密度和速度梯度。由于这样的梯度一般都是上小下大的，它反过来又会限制水流的掺混作用。

在水利工程建设中，为了提高水库排沙效率、减少引水渠和航道的淤积，以及满足工业取水和环境保护等问题的需要，研究异重流的运动规律具有重要意义。