在近海存在着潮流、风成流等各种形式的水流,波流相互作用在河口、海湾等领域非常普遍。水流的存在导致波浪在传播过程中发生变形,同时其波浪参数和速度场等也会发生改变,因此波流相互作用的研究对于模拟实际的海况和设计海洋建筑物至关重要。本文对周期波与均匀流、周期波与线性剪切流、孤立波与线性剪切流的相互作用进行了时域模拟。使用层析水波理论对波形、波峰下沿水深方向的水平速度分布进行计算。采用有限差分法对层析波浪模型进行求解,应用五点中心差分法进行空间离散,时间步进采用具有四阶精度的Adams预测-校正法。使用Morison方程对小尺度直立柱体进行波流载荷的计算。通过与其他波浪理论结果进行对比,发现对于周期性规则波与均匀流/线性剪切流,孤立波与线性剪切流,各种强弱非线性波与强弱流相互作用的波流场中的波形、速度场、小尺度直立柱体的波流载荷,层析水波理论均能进行准确的求解。同时对于涡量的计算,波浪与涡量为零的均匀流相互作用时,涡量不变,仍为零。波浪与涡量为常数的线性剪切流相互作用时,涡量不变,仍为常数。波浪与涡量为线性变化的非线性剪切流相互作用时,涡量改变,为非线性变化。