水下无线传感器网络（Underwater Wireless Sensor Network-UWSN）作为一种全新的方式为人类获取水下世界信息、勘探水下资源提供了帮助,并成为了当前的研究热点。水下环境相较于陆地环境,具有更高的复杂性,包括链路质量较差、网络利用率较低、水下设备能量受限难以充电和易出现路由空洞。这是水下环境中的路由面临的一项重大挑战。提出并设计可靠高效的空洞避免算法及水下无线传感器网络协议成为了当前提升水下传感器网络可靠性和能量效率的关键,也是满足水下环境中多种需求的必要保证。机会路由（Opportunistic Routing-OR）方法常被应用于通信质量恶劣的环境,其有助于提高数据传播的可靠性。但是,为了更好的应用机会路由思想,需要针对水下传感器网络的特性提供更为严谨的空洞处理算法。本文的主要工作包括:（1）提出了一种结合周期性信标、功率控制和移动辅助技术的空洞避免算法PCAMAR。对水下无线传感器网络存在的空洞问题进行了研究。针对网络中存在的路由空洞,使用周期性信标获取节点的空洞状态,节点利用此信标信息获取自身状态,并且使用功率控制方法获取合适的功率等级,最后在仍存在空洞时,使用节点移动辅助方法调整空洞节点深度以改变网络拓扑结构,提升网络连通性。实验仿真表明,PCAMAR在固定节点数量与传输范围情况下,均能有效提高网络连通率。（2）提出了一种基于深度信息并带有空洞避免机制的机会路由协议EEAVAOR。针对三维水下传感器网络高移动性、高复杂和通信链路质量较差的特点,提出适应度因子TDPA以平衡节点传输距离、节点传输能耗和节点剩余能量,并在机会路由思想的基础上,利用本文提出的空洞避免方法PCAMAR提出该协议。该协议采用自适应传输方法,即在通信质量较好的网络中,采用机会路由思想、使用启发式方法节省节点能量,在链路质量较差的网络广播数据以保障网络传输成功率。本文对EE-AVAOR协议进行了仿真与分析,并与近年来的三种主流水下路由协议进行对比。实验仿真表明,本路由协议能够有效提升网络生存时间、网络可靠性和网络利用率。