桥梁大量存在于公路、铁路以及城市建设中,在生产生活中发挥着极为重要的作用,一旦破坏将会带来灾难性后果,桥墩局部冲刷是造成桥梁破坏的主要原因,因此对于桥墩局部冲刷的研究具有重要意义。桥墩周围水流泥沙运动十分复杂,影响桥墩局部冲刷的因素众多,国内外众多学者对其进行了广泛的研究,取得了许多重要的成果,但仍然存在很多争议之处,需要进一步研究。本文在查阅总结前人对桥墩局部冲刷研究成果的基础上,通过概化物理模型试验的方法,重点研究床沙的非均匀性与冲刷坑形态的关系,研究的主要内容和结果包括:(1)观测桥墩周围水流结构,分析其对桥墩局部冲刷的影响作用,进而证实了引起桥墩局部冲刷的主要原因和桥墩局部冲刷机理;(2)对颗粒粒径大小不同的床沙组成进行桥墩局部冲刷试验,分析了在桥墩局部冲刷进行过程中冲刷坑形态的发展规律,探讨了床沙粒径大小对桥墩局部冲刷的影响规律;(3)对非均匀床沙组成进行桥墩局部冲刷试验,证明了床沙的非均匀性对桥墩局部冲刷有重要影响,并提出了桥墩局部冲刷与床沙非均匀性的相关关系曲线;(4)对分层结构河床组成进行桥墩局部冲刷试验,将分层结构河床组成看作床沙沿河床深度的非均匀性,分析了分层结构河床的不同厚度分布与桥墩局部冲刷的关系。