植物作为河岸土壤的天然保护屏障,成为生态护岸结构中一种天然的建筑材料,但现阶段缺乏考虑植物根系作用的生态护岸冲刷过程研究。本文依托省部级项目“中国水科院创新团队专项（城乡水系生态景观构建理论和技术研究）”,根据天然河道水流冲刷特征,在系统总结和分析冲刷破坏过程及植物护岸抗冲刷机理的基础上,构建考虑植物根系作用的植物护岸冲刷模型,并对超剪应力方程进行改进,提出基于过程研究的动态冲刷方程,同时利用根系原位扫描实验、单根抗拉实验和水槽冲刷试验对相关参数开展试验研究。以期丰富植物护岸冲刷计算理论,并为岸坡的生态防护工程提供建设性意见。主要研究成果如下:（1）河岸冲刷是顺河流的拖曳力、垂向河岸坡面的渗流力和沿坡面方向的剪切力共同作用时的动态发展过程,垂向坡面的渗流力使得水流对岸坡产生除静水压力以外的附加垂向作用,引起岸坡土体离散,而纵向水流使河岸受到水流拖曳作用和坡面剪切作用,将离散后达到起动条件的土体颗粒输送至下游。（2）基于河道水流冲刷破坏过程和河岸根土复合体抗冲刷机理,构建考虑植物根系作用的生态护岸冲刷模型。在模型中,土体抗剪强度、冲刷侵蚀速率等冲刷过程中动态变量,受水流冲刷力持续影响,护岸土体孔隙率、抗剪强度发生动态变化,冲刷侵蚀速率、冲刷总量为时间的函数;在冲刷过程初期,以表面裸漏土体抗剪强度决定抗冲刷能力,随着水流冲刷,护岸土体发生局部浅层破坏;当水流速率引起的剪切力超过岸坡土体瞬时抗剪强度后,植物根系发挥主要浅层固土作用,护岸抗冲能力以根土复合体整体抗剪强度决定,此时该抗剪强度与根系抗拉强度直接相关;当流速及冲刷总量不断加大,水流冲刷剪切力超过根土复合体抗剪强度,岸坡植被发生破坏,植物根系脱离土体或根土复合体离散,冲刷缺陷过程完成。并以冲刷模型为基础,建立以水流流速、根系抗拉强度及特征参数为变量的基于过程研究的动态冲刷方程。（3）以沿阶草为主要草本植物,对根系浅层固土作用开展研究。试验区沿阶草根系直径主要集中在0.2～0.8mm,根系数量最多的直径等级为0.4～0.6mm,占到根系总数量的45.1%;试验区沿阶草直径等级0.4～1.0mm占据整株根系的表面积和体积较大,更多接触岸坡土壤,从而发挥固土和阻挡水流冲刷作用。单根抗拉实验结果显示在相同的根系标距和含水率下,沿阶草根系直径与最大抗拉力呈显著的正相关幂函数关系,根系直径与抗拉强度呈显著的负相关幂函数关系。（4）水槽冲刷试验结果显示,岸坡土体的累计冲刷量、土体冲刷速率与冲刷时间均具有显著的正相关关系;黏粒含量为21%的植物岸坡利用根系粘聚力反映冲刷作用的折减系数为0.57,黏粒含量为43%的植物岸坡利用根系粘聚力反映冲刷作用的折减系数为0.43。