河口围垦工程是沿海城市经济发展中的重大举措,围垦工程的利弊不仅关系到城市、土地、海域资源的合理利用,同时也涉及到河道行洪、河口淤积和海洋生态工程环境的可持续发展问题。本文以河口围垦工程为背景将河口海区与周边河网视为一个整体进行研究,建立了以Preissmann四点隐式差分格式和加权集中质量的有限单元法为基础的一、二维耦合的水沙模型,为河口围垦工程环境评价提供了研究平台。论文中较详细的概述了河口围垦工程城市建设与环境可持续发展的关系。系统的研究和推导了水沙运动基本方程,对一维河网采用三级联解方法,二维海区模型采用有限元加权集中质量方法,一二维衔接公共内边界利用重叠投影方法,较好的解决了一二维耦合水力计算求解问题。泥沙模型采用显式预报,隐式校正、迭代和三角差分计算格式,较好的解决了一二维水流泥沙的衔接计算问题。编制了前后处理软件,实现了复连通域自动剖分和Flash动态图形演示的功能。本文通过对运动泥沙的力学分析,研究了围垦工程对河道水面形态、河道泄洪和河床冲淤演变的影响,并系统的研究了围垦工程中的泥沙运动规律。利用以上所建立的数学模型和研究方法,对泰达永定新河口围垦工程的水沙运动情况进行了模拟,将工程前模型计算值与实测值进行了对比验证,结果吻合良好。并预报了围垦工程后永定新河口水流泥沙运动的变化趋势,为天津市泰达河口围垦工程的环境评价提供了理论依据。