长江中下游心滩河段水沙运动规律较为复杂,碍航问题也较为突出,已成为制约航运发展的“瓶颈”。为了改变这种现状,可采用护心滩建筑物对心滩进行守护,以达到恢复和改善航道条件的目的。因此,研究心滩守护前后泥沙运动规律及冲刷变形特性具有重要的理论意义和工程实用价值。本论文结合交通部西部交通建设科技项目“长江中游心滩守护工程关键技术研究”,在分析典型心滩河段演变规律的基础上,选择沙市河段三八滩为依托进行水槽概化模型试验,系统研究了心滩在未守护时以及在软体排护滩带、四面透水框架群和鱼骨坝工程守护时的泥沙运动规律及冲刷变形特性。详细论述了心滩在守护前后心滩和河床的冲刷变形规律,以及护心滩建筑物对汊道分流分沙比的影响;给出了水流挟沙力和动床阻力在心滩河段汊道及滩上的沿程变化规律,并对心滩守护前后的水流挟沙力和动床阻力进行了对比分析;通过对心滩守护前后滩面糙率的计算,提出软体排护滩带和四面六边体透水框架群守护心滩时将增大滩面糙率;通过对软体排护滩带、四面六边体透水框架群和鱼骨坝工程这三种护心滩建筑物护滩效果的整体分析,论证了这三种护心滩建筑物守护心滩时的优势和不足。本论文研究成果可以直接应用于长江中下游心滩河段航道整治工程中,也可推广应用于其它类似河段的航道整治工程中。同时,研究成果将丰富航道整治学科的内容。