随着近年来油气资源的开采输送,铺设快速难度低的海底管道是目前最为快捷经济的海上油气运输方式。为了保证海底管道的安全性,通常会采取挖沟埋设处理。在挖沟埋设工程中,后挖沟技术最为常见。由于作业水深、管道管径不断增加,对挖沟深度的要求也不断增大。对此,研究不同因素对于水下冲刷效果的影响,对于实际水下射流挖沟系统的设计优化是十分必要的。本文通过三维数值模拟,对影响冲刷效果的因素进行了研究分析。本文在前人的研究工作上,基于FLOW-3D的泥沙冲刷模型建立冲刷数值模型,结合挖沟设备尺度参数,进行水下射流冲刷模拟。首先对泥沙冲刷模型进行了验证计算,确定了该模型在水下射流冲刷问题上的可靠性。接着对固定双喷管射流冲刷进行模拟,从流速和压力分布、悬沙浓度、冲刷断面变化等方面对冲刷过程进行了相应分析,并研究了不同射流速度下的冲刷效果和冲刷轮廓自相似性,结果表明射流速度越大,冲坑尺度越大,且不同射流速度下的冲刷轮廓具有自相似性。最后对移动双喷管射流冲刷进行模拟,分析不同移动速度、射流速度、泥沙粒径对冲刷效果的影响,并且对于二次冲刷和管道预埋问题进行了研究。结果表明,在所计算的工况中,移动速度越小,射流速度越大,泥沙粒径越小,则冲坑尺度越大;在冲水挖沟工程中,二次冲刷对冲刷效果提升很大,而为提高挖沟效率,管道预埋则应当避免。