(1.中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北 武汉 430050; 2.南京水利科学研究院，江苏 南京 210029; 3.水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏 南京 210098)

涉水桥梁桥墩的阻水作用，必然导致水流(海流)与泥沙相互作用发生变化。桥墩局部冲刷的发生，也促使河(海)床作出相应调整，不仅影响到桥梁所在河段的演变趋势，而且还可能威胁到桥梁建筑物本身的安全与稳定。对桥墩局部冲刷深度的可靠预测以及采取适当的冲刷防护措施是保证桥梁安全运行的基础，因此必须对桥墩局部冲刷及防护引起足够重视[1]。

对于单向流作用下的桥墩局部冲刷问题，国内外研究者通过一个多世纪的研究，已经取得了相对比较成熟的研究成果[2-4]。但随着沿海经济的快速发展，大型跨海桥梁的建设越来越多，跨海湾(河口)桥梁基础所处的海域往往具有水深、浪高、双向非恒定潮流等水动力条件复杂的特点，使现有单向流冲刷研究成果难以适用于跨海桥梁基础的冲刷问题[5]。目前，对于跨海桥梁基础的冲刷研究还处于初级阶段，国内已建的、在建的跨海大桥桥梁基础的冲刷大都通过专门的水槽模型试验专题测定[6-7]，就物理模型而言，除了投资大、存在比尺效应外，还存在周期长、可移植性差等缺点，难以完全适应多因素、大范围、多方案的工程规划问题。因此，应用数学模型研究这类问题，无疑是今后的发展方向。本文通过FLOW-3D建立波流共同作用下的三维桥墩冲刷及防护数学模型，针对典型桥墩在波流作用下的冲刷及防护特性进行了研究分析，其研究方法可为类似研究提供参考，其研究结果亦具有重要的理论价值和现实意义。……