随着沿海地区快速的工业化、城市化及经济的迅猛发展，使得大量的生活污水和工业废水排入近岸海域，近海海域遭到越来越严重的污染，海域环境质量明显下降，生态环境日趋恶化，这已成为当今严重的全球性环境问题之一，得到了世界各国的共同关注。在这些区域，潮流是主要水动力条件之一，是这些区域最基本的物质运动，其他物质诸如泥沙、盐分、各种污染物质及热量的输运过程均伴随着潮流而运动。所以在近海工程及环境问题的研究中，必须首先要对潮流场有一个详细的了解。而数值模拟为了解潮流场提供了一种有效的手段。 本文的主要工作是建立一个深度平均的二维水动力及污染物扩散输移的数值模型，并对一实际海湾的潮流场及浓度场进行数值模拟： （1）用深度平均浅水波动方程为控制方程，采用迎风ADI有限差分方法（交替方向隐式法）在矩形交错网格上离散潮波方程，建立了一个二维潮流数值模型。用该模型对四个主要分潮（M₂、S₂、O₁、K₁）联合作用下日本博多湾的潮波运动进行了数值模拟。 （2）潮汐环流虽然较弱，但对于污染物的扩散输移和长期稳定分布起到重要作用。本文计算了只考虑M₂分潮作用下的欧拉余流，同时通过与实测结果的比较，来检验潮流模型的合理性。 （3）在水动力模型的基础上，建立了污染物扩散输移的数学模型，并将该模型应用于博多湾COD扩散输移过程的数值模拟。 （4）利用FORTRAN POWERSTATION中的QuickWin库及绘图功能实现了潮流场及浓度场在计算过程中的简单可视化。 （5）针对水域中污染物输移问题的数学模型，通过积分变换法，得到了简化模型在理想化条件下的近似精确解，同时给出数值算例，并且对非理想化条件下模型的特征差分方法进行了讨论。