根石走失一直是黄河坝岸中较为突出的工程问题,它直接影响着坝垛工程的基础稳定与整体安全,研究水流作用下的根石走失对实际工程中坝垛的设计具有重要意义。根石走失研究涉及到流固耦合与泥沙冲刷,本文基于计算流体动力学软件FLOW-3D,采用其中的GMO模型、泥沙模型与RNG k-?紊流模型建立了可用于计算根石走失的数值模型,对根石的冲揭走失与冲刷坍塌过程进行了计算分析。为验证所选模型的正确性,分别对溃坝水流冲击下游固定物块和槽内溃坝水流冲刷泥沙的模型试验进行了计算,数值模拟计算得到的水流和泥沙床面变化与物理模型试验实测数据吻合良好。然后,进行了水流作用于立方体块的数值试验,将水流作用力的数值计算值与公式计算值进行对比,发现两者基本一致。验证结果表明数值模型在水流、泥沙与水流作用力上计算准确,可用于根石走失的数值模拟研究。基于数值模型计算了实际坝垛工程的根石冲揭走失与冲刷坍塌过程,计算结果的分析表明,根石在走失的过程中与水流相互影响,坝垛周围根石走失最严重的区域为坝前头,上跨角次之,此两处根石的主要受到水流拖曳力与上举力的作用向下游运动。下跨角处根石走失程度较小,该处根石主要受到坝裆间的水流漩涡力作用脱离坝基,连坝段处部分根石受水流漩涡力作用向上游走失。冲刷坍塌的计算结果表明坝前头处冲刷坑出现的时间最早,冲坑最深,随着水流的持续淘刷冲坑向上跨角和下跨角区域发展,此两处的冲刷坑深度相近,部分泥沙在坝裆间由于水流漩涡作用形成堆丘。本文研究结果表明,坝垛工程中容易出险的部位为坝前头和上跨角,实际工程中应主要对该两处进行防冲加固。