污水土地净化系统的水力特性直接影响其污染物处理效果，这种影响主要由停留时间不同造成。研究污水土地处理系统的水力特性，可以了解土地处理的停留时间分布（RTD），为设计参数的选择及结构优化提供依据。以RTD理论为基础，利用示踪应答技术对反应器中水流的状态进行分析。研究了不同布水和集水管网铺设程度、承托层和表面水层、填料层填料粒径对流态的影响。同时使用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）软件Fluent对反应器中水流的流动方式进行模拟，将结果和示踪剂流态试验结论进行互补分析，并优化反应器结构。研究表明，采用罗丹明B作为示踪剂进行流态试验结果比NaCl具有更好的重现性、更加准确。使用常规试验RTD分析和CFD模拟共同发现验证，由于在整个水平过水断面上承托层的布水作用及集水层的集水作用，系统采用不同管网铺设程度的布水和集水方式对流态的影响不大，体积效率均在90%以上。采用全管网布水与集水时，集水层及承托层对流态的影响也不显著：集水层使无效体积中滞留区所占的比例略有增加，轴向扩散系数依然接近低等扩散程度；承托层的增设对流态改变很小。管网铺设为半管网时，集水层的集水作用及承托层的布水作用可以增加反应器体积效率，并且集水层改变了水流流动的方式、消除了短流及大部分的滞留区；承托层减小了死区所占的比例，增加了体积效率。使用正交分析发现，各因素对体积效率的影响程度顺序为：承托层>集水层>管网。经优化，“半管网-有集水层-有承托层”反应器的体积效率最高，流态最接近推流形式，其无因次平均停留时间为1.093，轴向扩散系数为0.037，属于低扩散程度。随着填料粒径的增加，无承托层和水层的全管网反应器中水流流向逐渐由竖直流向转变为斜向流动。但是，填料粒径对半管网反应器的水流影响很小，水流均为斜向流动。