海床演变、近岸人工岛规划布置以及冲刷防护均与细泥沙的输移有着紧密的关系。这些问题可通过研究细泥沙在海岸水域的输移过程和运动规律进行分析。近年来,随着河流入海泥沙的减少和海岸区域的开发建设,海床经历着各种变化,原有的平衡受到破坏,侵蚀作用加强,有必要对泥沙输移后的海床变化和侵蚀区域构筑物周围冲刷防护进行研究。现有数值模型以结构网格模型居多,但天然海岸边界曲折复杂,非结构网格模型能很好地给出不规则岸线周围物质运动特征。实际海域中波流作用下的三维运动特征明显,作为细泥沙输移的动力和载体,真实的近岸流动对海床演变和平衡剖面的塑造起着重要影响。基于先前的非结构环流模型未考虑波浪作用和现有辐射应力公式的限制,针对存在粘性和非粘性成分泥沙的实际粉沙海床,建立了波流作用下非结构网格的三维混合细泥沙数学模型并对此类海床泥沙输移特征进行了研究；针对海底构筑物周围床面泥沙输移后的变化进行了联锁排防护下的物理模型试验。具体研究内容如下：(1)在建立的三维波流模型中,控制方程由改进水面函数的波浪辐射应力结合水滚效应添加到原始方程组成,考虑了波流作用下的水体扩散和底部非线性的切应力。将建立的波流模型对近岸水体的三维流动特征进行模拟。通过模拟已有水槽试验中平坦斜坡、不规则斜坡和人工岛周围的波生流,再现了浅水区域的复杂流态。模型通过改进后的波浪辐射应力并结合水滚效应能准确给出斜坡上沿程分布的回流速度。各试验水槽的模拟结果均和已有的试验数据一致,模型能很好地模拟近岸区域的水流特征,为细泥沙输移提供水动力计算基础。(2)在混合细泥沙海床的模型建立中,细泥沙在波流作用下的输移采用悬移质对流扩散方程进行计算。模型考虑了粘性和非粘性成分泥沙的沉降速度、侵蚀与沉降通量。细泥沙输移引起的海床变化考虑了这两类性质泥沙的贡献。将建立的混合细泥沙模型对我国渤海辽东湾区域的粉沙海床进行应用研究。在模型结果和实测数据验证中,可以得出模型考虑粘性和非粘性成分泥沙比仅考虑粘性成分泥沙能给出准确的泥沙浓度变化过程。非粘性成分的泥沙沉降和侵蚀通量均较大,但粘性成分泥沙引起的海床变化大于非粘性细泥沙引起的海床变化,粘性成分泥沙输移对海床变化作用明显,非粘性成分泥沙的净输移相对小。模型计算的海床相对于以前河流泥沙输入下岸线周围沉积减小,浅水区域侵蚀作用相对明显。(3)考虑到当前三维模型计算波流作用下海床年冲淤变化的耗时性,采用地形加速因子对海床冲淤变化进行约减计算。将地形加速因子应用到已有的细泥沙水槽试验中,模型计算的波流作用下泥沙浓度和床面变化均与试验数据一致。在实际海域加速因子应用计算中,波浪采用沿岸输沙平衡下的年特征代表波浪,对辽东湾海域近岸人工岛布置下的海床变化进行预测,得出在近岸人工岛周围细泥沙输移后的局部冲刷明显。(4)在极限波浪和水流共同作用下对细泥沙海床铺设的管道进行联锁排防护下的冲刷试验研究。在试验水槽中采用黄河口天然粉沙制作模型床面,对管道周围粉沙床面细泥沙输移下的侵蚀过程进行研究。在管道上方铺设混凝土联锁排进行防护,对联锁排的稳定性及其对管道防护下引起周围床面的二次冲刷进行研究,并给出联锁排块体稳定厚度计算公式中试验参数的确定范围。