海洋是一个富饶而又未被充分开发的资源宝库,海洋必将是人类实现可持续发展的重要空间。胶州湾是青岛市形成和发展的摇篮。但伴随着城市化的进程和沿岸经济的迅猛发展,排入胶州湾的污染物总量不断增加,使胶州湾近岸海域的污染呈现加重趋势。在近岸海域,潮流是最主要的水动力条件,也是这些地区最基本的物质运动,污染物伴随着潮流的运动而迁移扩散。为了保护胶州湾,防止湾内环境的恶化,必须了解潮流运动以及污染物质的输移扩散规律。本文建立了二维水动力学模型,并将它应用于胶州湾;控制方程采用有限差分ADI法进行离散,使用矩形网格划分方法,运用干湿判别法对动边界进行处理,对胶州湾内的潮流运动进行了模拟,与实测值吻合良好。在水动力学模型的基础上,建立了污染物扩散模型,并对胶州湾内2001年污染物COD、氮、磷浓度进行了模拟,与实测值吻合较好。本文将随机因素引入数学模型,在微分方程的输入条件中考虑不确定性条件,进而研究输出结果的概率特性。在模型中,考虑通过改变水边界条件、改变扩散系数来观察污染物COD最大浓度的变化趋势,并得出了基于一定概率水平的置信区间。通过以上工作,对胶州湾的潮流运动状况和污染物扩散状况有了一个较全面的体现,为以后的胶州湾研究工作提供了参考依据。