河砂是河流流域内的天然石块或颗粒滚落河道中，经水等外力长时间反复冲撞、摩擦产生，被誉为水中黄金。河砂是组成天然河床的重要原材料，对维护整个河道安全稳定具有不可替代的作用。为了满足国家建设需要，天然河砂以其分布范围广、开采难度低、经济效益好、质量高等优势被大量、无序开采，造成天然河道局部区域河堤崩塌等灾害。本文从采砂坑截面形状参数变化出发，研究其变化对河堤边坡抗滑稳定性的影响;探索天然河道采砂前后，河床边壁切应力值分布规律，最后讨论河道最优采砂量。主要研究内容及结果如下:　　(1)采用PFC离散元软件，编写河堤边坡分析代码，创建河堤边坡模型，分析不同位置采砂坑截面参数变化对河堤边坡抗滑稳定性的影响，结果表明:采砂坑离堤脚距离S为引起河堤边坡抗滑性系数Fs变化最显著的因素，采砂深度H次之。　　(2)通过整理、分析S-Fs数值模拟数据，发现临界采砂距离Sl。并讨论临界采砂距离Sl与堤防边坡几何参数之间的相互作用关系。　　(3)运用FLUENT软件，建立三维河道采砂模型，分析河道采砂前后河床边壁切应力分布变化规律。河道采砂后，河床横剖面上的切应力重新分布。采砂加剧河流弯道环流效应，导致河床横剖面切应力中心向河床断面翼缘口附近逼近，且翼缘口向河床底部延伸区域范围内的切应力值显著提高，可能打破天然河床稳定的受力体系，造成河床砂砾天然休止角被迫发生改变，河床遭到侵蚀。　　(4)运用数学建模方法，在特定河段可采总量控制条件下，探索了采砂年度规划与经济效益的优化配置关系。