近年来，软体排型式的柔性护滩结构在长江中下游水利工程及航道整治工程中得到了广泛应用。软体排式柔性护滩结构主要是利用软体排护滩的隔离和反滤功能，进行河床的护底和固滩，防止水流直接冲刷滩体和因水流渗透作用而造成滩体的局部变形破坏。长江中下游已实施的航道整治工程中几乎都使用了软体排护滩(底)。自三峡工程建成以来，受水库的调度作用，坝下游水沙条件发生了极大改变，长江中游河道处于长时段、长距离的冲刷态势之下。不少已实施的软体排护滩结构在冲刷下发生变形甚至破坏，严重影响了护滩工程的整治效果。针对这一严峻问题，不少防冲措施被提出，其中对软体排边缘采取预埋处理是一种简单有效的防冲手段，即预先将软体排边缘预埋入床面以下，以提前适应冲刷变形后的河床，减小软体排在河床冲刷变形中产生的破坏。
　　软体排边缘采取预埋处理后改变了软体排周围河床的冲刷过程，随着水流强度的增加，软体排变形前后软体排周围床面冲刷表现出截然不同的两个过程。水流强度较低时，软体排边缘冲刷深度未突破软体排预埋深度，软体排不发生变形，冲刷只在软体排守护范围外的区域发生；当水流强度增大至一定程度，软体排边缘冲刷深度突破软体排预埋深度，软体排发生变形，冲刷向软体排守护范围内床面发展。预埋深度的确定、预埋排体能承受多大程度的冲刷以保证软体排不发生变形、预埋式软体在何种水流条件下失去防冲作用、丧失防冲作用后软体排的变形如何发展等问题都需要通过开展软体排变形前后边缘冲刷机理研究来解答。
　　本文在分析国内外研究进展的基础上，以重点研发计划课题项目为支撑，针对三峡水库调度下边缘预埋式软体排水力特性以及软体排变形前后不同阶段的冲刷机理开展研究，得到了以下主要结论：
　　（1）根据长江中游汉口水文站1980～2015年日径流资料，从年际变化和年内分配两个方面，获得了三峡水库调度运行前后长江中游典型河段水文特性变化规律，阐明了三峡水库蓄洪补枯的调度对长江中游径流分布趋向均匀化的作用。基于支持向量机原理和Copula联合分布函数方法，对汉口水文站日均流量过程进行模拟，构建了适用于小样本条件的日均流量随机模型，实现了水文样本不足条件下的日均流量过程的随机模拟，为试验研究奠定了基础。
　　（2）对软体排护滩结构周围的垂线流速分布特性进行分析，发现最大流速位置距离河底的距离与水深之比y0/h受滩面坡度的影响分布在（0.7~0.85）的范围内。在此基础上构建了垂线流速分布模型，并推导了平均流速计算公式。
　　（3）软体排变形前的一般冲刷机理方面：排边冲刷受床面沙波运动的影响，冲刷坑表现出向下游移动的运动特征。单个冲刷坑的最大冲刷深度与弗劳德数、相对流速均呈正相关关系，与沙波波高对水力因子的响应关系类似。排边发生一般冲刷主要受相对流速和弗劳德数控制，顺水排边发生一般冲刷时相对流速U/Uc∈[3.1,4.6]，临水排边的相对流速U/Uc∈[3.2,4.2]；顺水排边弗劳德数Fr∈[0.21,0.29]，临水排边Fr∈[0.25,0.33]。建立了一般冲刷下软体排边缘最大冲刷深度公式，为软体排预埋深度的确定提供了计算上的参考。
　　（4）软体排破坏性冲刷机理方面：明确了破坏性冲刷的触发机制，从水流弗劳德数和相对流速两方面分别建立了破坏性冲刷的触发临界条件。以弗劳德数为指标，直线2.4Fr+0.6h/D50×10-3=1可作为一般性冲刷和破坏性冲刷的临界条件，直线上方表示排边发生破坏性冲刷，软体排将会发生变形；直线下方表示未发生破坏性冲刷，软体排不会发生变形。以排边相对流速指标，U/Uc=4.7可作为破坏性冲刷的触发条件。
　　（5）破坏性冲刷下，相对冲刷深度hs/h与弗劳德数的关系可用幂函数表示，相对冲刷深度hs/h与相对流速U/Uc或有效流速比(U-Uc)/ω的关系也可用幂函数表示。建立了破坏性冲刷下排边冲刷深度预测公式。破坏性冲刷下，软体排边缘稳定冲刷坑的坡度与泥沙颗粒的水下休止角相等。在此基础上，建立了软体排变形凹陷宽度预测公式以及软体排水毁率计算公式。