社会经济迅速发展,随之带来的环境问题日益突出,尤其是近岸海域和河口水域地带,大量工农业废水的排放及工程设施的修建,对水域环境具有很大的影响,而忽视这些影响片面的追求经济效益,将导致这些区域环境质量下降,从而也不利于经济的可持续性发展。因而为保证经济发展与水环境保护的协调性,进行相关的研究是很必要的,其中水动力学因素及悬移物质输运作为基础性研究是必不可少的,本文围绕这一主题,进行了相关数学模型的研究。本文建立了基于二维水动力学模型的数值模拟平台,提供了Windows风格的输入界面,可以很好的进行人机交流;核心模块采用有限差分ADI法对控制方程进行离散,运用干湿判断法对动边界进行处理,对理想河口潮波运动进行了模拟,与解析解吻合良好;在水动力学平台的基础上,建立了一般物质的输移扩散数学模型,并对作为“特殊”污染物的泥沙悬移质输移扩散进行相关研究探讨,通过点源扩散及突扩段底床变形等典型算例对所建立的模型的进行了验证。本文所建立的相关模型在实际工程中进行了应用。其一是珠江西大桥新桥桥墩附近水域不同工况下的数值模拟,模拟结果表明新桥工程造成的局部水位雍高和流速变化在工程许可范围内;其二,对临港工业区排污方案进行了模拟,通过各种方案模拟结果的比较,建议应采用离岸排放,但具体排放位置要考虑到实际的经济效益合理的进行选择。通过工程实际的应用,进一步改进完善了本文建立的数学模型。