海底管道作为一种从海洋向陆地输送油气的载体,由于其输送连续、输送量大、管理方便等优点,在海洋工程中得到了广泛的应用。然而,海底管道所处的海洋环境一般非常恶劣,在波浪、潮流等水动力作用下,管道附近底沙极易被水流搬运、侵蚀,从而导致海底管道悬空,失去稳定性,引发断裂等破坏事故,造成巨大的经济损失和环境污染。基于海底管线冲刷防护问题的国内外研究现状,本文利用数值方法模拟了管线周边流场,研究了海底管线添加刚性和柔性导流板后,管线流场发生的变化。试验中,以有机玻璃圆管为材料来模拟海底管线,以有机玻璃板为导流材料,在实验室二维水槽中进行了单向流海洋环境下海底管线的动床模拟,借助高精度测速仪ADV、高精度点式压力传感器以及水位测针,分别对3种间隙比下的管线上、下游七个典型垂向断面上的瞬时流速、管线周边12个点的动水压强以及管线下方冲刷坑的形态进行了精细测量,利用试验数据分析了在添加导流板以后不同间隙比条件下,管线的周围压强分布、流速分布、紊动强度分布的特征以及管线下方冲刷坑的变化。本文对柔性导流板的冲刷特性进行了初步的试验研究,并结合刚性导流板的特性,讨论了柔性导流板对管线底部冲刷的影响。本文基于管线冲刷进行了大量的研究,为进一步探讨海底管线冲刷机理及其防护技术奠定了理论基础。