在自然河道中,河床高低不平,可以概化为平床、凹床和凸床三种河床地形。不同河床地形会造成不同的河道水力特性,影响下游桥墩基础局部冲刷特性,可能造成危害桥梁安全的后果。已有研究成果主要集中在平床地形下桥墩局部冲刷研究,对凹床和凸床地形条件下游桥墩的局部冲刷特征影响研究尚不完善。论文通过在室内水槽内分别设置平床、凹床和凸床三种河床地形,考虑地形尺寸和流速等因素,开展水槽内桥墩基础局部冲刷试验,探讨不同地形下的水流对下游桥墩基础局部冲刷的影响。试验中在水槽中布置不同高度或深度的凹床地形模型和凸床地形模型,测量不同地形下的下游桥墩局部冲刷深度、冲刷坑宽度和墩周流速,分析水流流速、河床地形相对高度、不同地形下桥墩位置等因素对下游桥墩冲刷的影响。试验结果表明:河床地形对下游桥墩水流特性和局部冲刷特性影响明显。与平床地形的桥墩相比基础局部冲刷相比,凸床地形会收缩过水断面,加大下游桥墩处流速梯度,加剧下游河床一般冲刷,影响下游桥墩冲刷坑形状和冲刷深度;凹床地形会减小下游桥墩处的流速梯度,使下游断面存在方向向上的垂向流速,使得凹床地形下游桥墩的冲刷深度大于平床地形桥墩冲刷深度。随着河床地形相对高度的增加,桥墩处流速梯度和冲刷深度的变化更明显;距离河床中的凹床或凸床地形越远,河床地形对下游桥墩局部冲刷的影响越小。基于试验数据,得到了考虑河床地形因素的下游桥墩冲刷深度的经验方程并进行了分析。利用FLOW-3D软件进行数值模拟,基于RNGκ-ε模型,分析了不同地形下游桥墩轴线的流速特征,并与试验结果进行了对比,结果表明数值模拟与试验结果较为吻合,证明了模拟的可行性。