建筑物周围的局部冲刷是造成建筑物失稳的重要原因之一,也一直是海岸工程中的重要课题。局部冲刷问题的研究在过去的几十年中已有一定的成果,但主要集中于河道单向流情形或清水冲刷,动床冲刷以及波浪或波流等振荡流作用下的局部冲刷问题研究则相对较少。另外,以往的物理模型试验主要利用小水槽进行实验,得到的经验公式在应用于原型实际时往往出现预测值偏大的情况。基于此,本文运用大比尺水槽物理模型实验和数值模拟两种方法对波浪和波流作用和动床局部冲刷进行研究,主要工作内容有:1、对多年来有关局部冲刷问题的研究成果进行了总结,包括物理实验、野外观测以及数学模型等。采用基于压力分裂模式的非静压数值模型,考虑建筑物存在对水流紊动特性的影响特点,在模型中引入SST k-ω紊流模型,对圆柱周围流场进行了模拟,复演了马蹄涡及尾涡的生成、脱落和运移过程,并对流速等结果运用实测资料进行了验证,然后根据弗洛德相似准则建立大小比尺数值模型对比尺效应进行了研究;2、在第一步水流模型验证完成的基础上,考虑推移质和悬移质运动,添加泥沙输运和冲刷模块。首先验证了清水冲刷的冲刷深度随时间变化过程;其次结合动床冲刷的特点,考虑沙波对冲刷深度的时间过程的影响,根据文献中出的基于沙波床面的推移质输沙公式,结合沙波运动的速度与尺寸等经验结果,建立动床冲刷模块。采用了文献中动床冲刷实验条件进行了模拟,与实验的结果对比,模型可以很好的模拟出动床冲刷中冲刷深度随时间的振荡;3、在大比尺波浪水槽中（长450m,高12m,宽5m）进行波浪单独和波流共同作用下的圆柱局部冲刷实验,研究了波浪和波流作用下的局部冲刷深度以及冲刷坑平面形态,发现波浪和波流共同作用下冲刷坑深度的最大值发生位置分别与KC数和Ucw有关;4、根据大水槽实验和文献中已有的经验公式估算的对比发现,波浪单独作用时随着KC（Keulegan-Carpenter）数的增加,受比尺效应影响,已有的经验公式用于大尺度孤立建筑物局部冲刷时的估算值略大于实测值,但预测较好地再现了冲刷过程;波流共同作用下,经验公式在Ucw较小时（＜0.44）与实测值差别较大,在Ucw较大时（＞0.44）与实验值符合较好。并据此对文献中小水槽数据得到的经验公式进行了修正。5、在前人实验数据和本文实验结果的基础上,通过相关性分析,首次出一个分段函数,用于估算波流共同作用下的特征时间尺度,计算结果与文献中实验数据以及本文的大水槽实验的结果符合的较好;6、将动床冲刷深度分为圆柱引起的深度和沙波引起的深度,对比了波浪和波流共同作用下的沙波尺寸的观测与实验测量的冲刷深度振荡以及文献中给出的估算沙波尺度的计算公式,发现公式估算的沙波高度的量级与柱前冲刷深度的振荡的量级一致,可以用于波浪和波流动床冲刷深度的估算。利用文献中的沙波估算公式,建立了一个可以估算波浪和波流共同作用下的冲刷深度估算模型,并与实验室和野外实测数据进行了对比,计算结果中冲刷深度振荡的振幅与实测结果符合的较好。