沿海地区人口密集，工业经济发展迅速，工农业废水、生活废水与日俱增。近年来污染物离岸排放成为沿海城市处理污染的有效途径。污染物离岸排放是指污染物通过放流管输送到某一近岸海域，然后经扩散器以较高速度排放到海水中。为了避免离岸排放的污染物在排污口处聚集不散，或者对海洋湿地保护区、海洋生物增殖区等敏感海域造成污染等严重问题的发生，需要了解排污口射流混合区内污染物与海水的掺混稀释规律和污染物的迁移扩散规律，在此基础上选取合理的排污口位置和建立有效的污染物排放系统。关于污染物射流排放混合区的研究，通常将其分为排污口近区和远区两部分分别研究：射流近区，主要受射流初始动量影响；射流远区，流场几乎不受射流的影响，污染物随环境水体做迁移扩散。本文回顾了离岸排放射流近区研究的发展历程，总结了这类问题的研究方法；以往研究大都是较深海域，不需要考虑自由面对射流近区的水动力和污染物迁移扩散规律的影响，但在渤海湾等较浅海域，需要考虑自由面的影响，目前研究较少。在前人的基础上，建立了较浅海域污染物离岸排放射流近区模型，考虑了自由面对射流和污染物迁移扩散的影响，包括三维紊流模型和对流扩散模型，分别利用静止水环境与横流环境中射流的实验数据和对流扩散方程的典型解析解进行了验证，结果表明所建立的模型对射流近区的模拟结果良好，可以进一步应用到较浅海域内排污口射流近区流场和污染物迁移扩散的模拟。离岸排放射流远区的主要研究对象是污染物随环境水体的迁移扩散规律，本文基于FVCOM三维分层海洋模型来进行研究。利用渤海湾实测数据对模型进行了率定和验证，结果表明离岸排放射流远区模型能够正确反映渤海湾内的流场分布，可以进一步应用到渤海湾内排污口射流远区污染物迁移扩散的模拟。将离岸排放射流近区与远区模型应用到天津南港工业区污水离岸排放口的优化研究中，针对三个拟选排污口进行了详细的分析研究。首先利用射流近区模型分析比较了三个拟选排污口附近污染物的迁移扩散和初始稀释效果；其次利用射流远区模型对污染物迁移扩散进行了模拟预测，比较三个拟选排污口污染物的稀释效果和对大港贝类资源恢复增值区域的影响程度，在此基础上提出了建设排污口的合理位置。