基于理论研究和实验研究相结合的方法开展了横轴潮流能水轮机的海床冲刷研究，横轴潮流能水轮机造成的海床冲刷工作的开展对水轮机的海上安装及维护具有指导意义。从实验和数值模拟两个方面分别总结了关于水轮机尾流的主要研究成果以及在圆柱冲刷和水轮机冲刷相关研究。本文通过水轮机的冲刷实验结果，系统的阐述了水轮机造成的海床冲刷作用机理并通过经验公式对水轮机的冲刷进行预测。
　　水轮机的模型冲刷实验是在独立设计的循环水槽中进行的，该循环水槽利用螺旋桨驱动水流，克服了传统水槽占用面积大且造价高昂的缺点。在本文的研究过程中，通过声学多普勒流速仪(Acoustic Doppler Velocimetry，ADV)对循环水槽内部流场环境进行测量，讨论了水槽内部平均流速和湍流强度的分布形式，从而对整个流场环境进行说明，以确保实验结果的准确性。
　　水轮机等结构物放置在海洋环境中，由于水轮机的遮蔽效应将造成其周围流场发生扩散，因此将导致水轮机和海床之间的流速增加。本文通过轴向动量理论和质量守恒定律推出的水轮机叶尖流速预测公式。通过水轮机冲刷与圆柱和螺旋桨的冲刷进行对比，结合实验研究发现其叶尖速度的增加是水轮机的存在造成海床冲刷的主要影响。
　　本文还讨论了水轮机放置位置，叶片数量以及来流速度对于水轮机造成的海床冲刷的影响。基于上述实验冲刷结果，在已有圆柱最大冲刷深度预测公式的基础之上，提出了水轮机冲刷修正系数Kt用于考虑水轮机造成的影响，从而提出了用于预测水轮机不同位置变化对于最大冲刷深度影响预测的经验公式。此外，通过水轮机冲刷深度随时间发展的研究，在前人公式的基础之上，提出了其冲刷深度随时间变化的预测公式。
　　基于单横轴潮流能水轮机的冲刷研究，本文还对双横轴潮流能水轮机造成的海床冲刷进行了研究。本文通过对串联布置的双横轴潮流能水轮机进行模型实验，对比了双水轮机和单水轮机冲刷深度的区别以及其冲刷坑的发展形势，对于双水轮机的冲刷发展分成了4个阶段进行了讨论。同时，研究了不同双水轮机间距对于冲刷结果的影响。