裂流沟槽是海岸地貌的—个重要特征,关于其形成原理还不是十分明确,本文工作通过数值模拟的方法对裂流沟槽的形成进行研究。文中的开始介绍了数值模拟中用到的三个计算模型,分别为波浪模型、水流模型和地形演变模型,包括所使用到的方程及具体离散方式和求解方法。为了保证所使用计算模型的正确性,本文通过与解析解、实验及他人模拟结果的对比验证了所采用计算模型的正确性。本文从物理机理和线性稳定性分析两方面详细介绍了波浪、水流和地形耦合产生不稳定性的原理,并根据此原理模拟了沙坝沟槽地形的动态不稳定性。模拟中使用的扰动包括单一波长扰动和随机波长扰动。随机波长扰动的模拟符合真实情况下裂流沟槽的产生条件。模拟的结果与Damgaard等(2002)的结果对比良好,说明此模型可以较好的模拟沙坝沟槽地形的不稳定性。最后讨论了水动力因素(底摩擦系数、侧混系数、波高等)和不同地形(坝前坡度,破波区宽度)对裂流沟槽宽度的影响。模拟结果表明,水动力因素不会直接影响裂流沟槽的宽度,只会影响裂流沟槽发展的速率。真正对裂流沟槽宽度产生实质性影响的是破波区的宽度,也就是沙坝到岸的距离。