近年来,由于桑沟湾养殖业的发展,大量养殖废水排入湾内,再加上陆源河流的流入和岸边生活污水的排放,携带大量污染物入湾,一定程度上导致桑沟湾水质恶化,对该海域的养殖业产生一定的影响。因此,在该海域建立三维水质模型,可以对该海域水质参量的分布规律和变化趋势有一个更系统、更全面的认识,从而为海洋管理者提供科学依据。本文首先应用国际上先进的河口、陆架和海洋模式—ECOM准确模拟了桑沟湾海域的三维潮流场,从而为污染物的扩散输移提供了动力场。研究表明:桑沟湾的潮流属于正规半日潮流,以往复流为特征。涨潮过程中,潮水从湾口的北侧进入,逆时针旋转,经湾的西部近岸,沿湾口南侧流出。落潮过程与涨潮过程相反,潮水从湾口的南侧进入,顺时针旋转,从湾口的北侧流出。湾口的流速比湾内的流速大,最大流速为65cm/s。桑沟湾余流较弱,湾口余流为8cm/s左右,湾内大部分区域只有2～3cm/s。湾内南部余流呈逆时针方向流出桑沟湾。由于水深较浅,湾口比较开阔,密度垂直分布基本一致,所以垂向流速较小,从表层到底层由于受底摩擦力的影响,流速逐渐变小。在潮流正确模拟的基础上,本文将水动力模块计算结果中的对流扩散场、温盐场以及网格地形数据等信息耦合到三维水质模型RCA中。本文在RCA原有模型的基础上,根据夏季桑沟湾自身的生态特征与监测资料,简化了一些生态过程与过程参量,建立了桑沟湾概念水质模型。研究表明:CODMn自沽河入海口向海域内呈带状递减趋势,湾顶南部海域浓度较湾顶北部海域高,从表层至底层浓度逐渐降低;无机氮、无机磷在沽河入海口附近浓度较高,养殖区浓度等值线趋向增大,从表层至底层浓度减小趋势逐渐变缓,局部海域出现先减小后增大的变化趋势;浮游植物在沽河入海口和湾顶南部海域浓度较大,从湾顶向湾口呈递减趋势。浮游植物对无机氮的摄取量在0.002～0.02mgL^-1d^-1之间,对无机磷的摄取量在0.0001～0.0012mgL^-1d^-1之间, CODMn自身的降解量为0.025～0.22mgL^-1d^-1之间。本研究建立的夏季桑沟湾三维水质数学模型,其研究成果对该海域的水质变化趋势预测具有重要的指导意义,为环境管理者提供了科学依据,同时为其他海域的同类研究提供了有价值的参考。