对于低水头枢纽工程而言,其具有动能大,流量较大,弗汝德数低,流态较复杂,消能效率较低等特点,容易对下游河床、建筑物产生冲刷破坏。因此精准预测下游河床的流场信息、冲刷坑范围及冲刷坑深度,对泄洪闸下游建筑物结构的安全设计具有指导作用。本课题组程烨基于Fluent软件中的动网格技术,结合用户自定义函数（UDF）二次开发,采用基于水流及床沙分布随机性的推移质输沙率公式,根据输沙平衡原理,将河床变形方程利用C语言编程方式编写到UDF中,以起动切应力作为泥沙发生冲刷起动输运的判别标准,来反映床面网格中心点高程变化,通过动网格的UDF宏来控制动床边界网格角点的移动。由于动网格UDF宏控制的是床面网格角点高程变化,而河床变形方程计算得到的是河床网格中心点高程变化,这也是程烨的网格变形方法预测床面高程时存在一定误差的原因。因此构建新的动网格变形方法,将河床变形方程计算获取的床面网格中心点高程变化转化为相应的网格角点高程变化,通过动网格DEFINE＿GRID＿MOTION（）宏来控制床面网格角点的移动,可以更精确地预测网格变形。基于ANSYS FLUENT软件平台,结合新的网格变形方法,模拟了当卡水电站下游三维流场及局部河床冲刷过程,主要得到以下结论:（1）采用RNG k-?模型,结合SIMPLE算法,模拟得到了当卡水电站的泄流量、水面线沿程分布规律及断面垂线流速分布规律,与试验结果符合良好。（2）采用新的网格构建方法对下游河床冲刷过程进行模拟,本文在流量345.36m3/s、粒径100mm条件下的模拟结果较本课题组程烨模拟结果有所改进,其中冲刷坑深度的精度由6%提高到2%,冲刷坑长度的精度由10.14%提高到2.74%;冲刷坑形态模拟结果更接近物理模型实测结果,最大冲刷坑深度的位置也有所改进,与物理模型试验结果基本一致;流量345.36m3/s、400.48m3/s,泥沙粒径100mm、50mm三种工况下的模拟结果与水工模型试验资料进行对比,冲刷坑深度相对误差范围介于1.79%～2.91%之间,冲刷坑长度相对误差范围介于2.38%～5.06%之间,与实测结果符合良好。（3）分析了在流量345.36m3/s、粒径100mm条件下,冲刷坑形态不同时期变化规律:下游河床冲刷坑形态是随时变化的,在冲刷的初始阶段,冲刷坑范围及深度发展最快;在冲刷中期,冲刷坑深度变化速率减小,冲刷坑范围继续向下游扩张;达到极限冲刷平衡状态时,冲刷坑范围及深度均不再变化。（4）分析了在流量345.36m3/s、粒径100mm条件下,床面切应力不同时期变化规律:不同时期床面切应力均沿程先增大后减小;床面切应力是影响冲刷坑形态的主要因素,冲刷初期,床面切应力较大,该阶段冲刷坑范围及深度迅速增加;冲刷中期,床面切应力逐渐减小,冲刷坑深度变化速率减小,冲刷坑范围继续向下游扩张,但扩张速度有所降低;极限冲刷平衡阶段床面切应力峰值为1.1993Pa,小于平坡泥沙起动切应力1.3124Pa,整个下游河床的泥沙都不再起动输移,冲刷坑形态也不再变化。（5）分析了在流量345.36m3/s、粒径100mm条件下,湍动能及湍动能耗散率不同时期变化规律:随着下游河床冲刷坑范围及深度的发展,湍动能和湍动能耗散率逐渐减小。在冲刷初始阶段,下游河床冲刷区域的湍动能和湍动能耗散率较大;随着冲刷坑形态的发展,湍动能和湍动能耗散率逐渐变小;达到极限冲刷平衡阶段后,冲刷坑范围内的湍动能和湍动能耗散率均不再改变。（6）分析了不同泄流量、不同床沙粒径条件对冲刷坑范围及深度的影响:在同一泄流量不同粒径条件下,下游河床的冲刷坑范围及深度随着床面泥沙粒径增大呈减小趋势;同一粒径不同泄流量条件下,下游河床的冲刷坑范围及深度随着泄流量增大呈增大趋势。