赫卡特海峡位于加拿大不列颠哥伦比亚省与夏洛特群岛之间,地形复杂,河流众多,是重要的运输水路,更是常用的石油运输通道。为应对可能发生的原油污染事故,防范风险,需要对赫卡特海峡的水动力特征进行充分研究。本文基于三维有限体积法海洋模型FVCOM和第三代海浪模型SWAN,使用MCT耦合器建立赫卡特海峡高精度三维波流耦合模型,在讨论边界驱动方式、波流相互作用的基础上对赫卡特海峡的水动力进行了数值模拟和分析。论文的主要内容和结论为:1.FVCOM模型中采用TPXO7.2全球潮汐模型的潮位和HYCOM全球模拟的洋流作为开边界驱动条件时,能较合理地反映赫卡特海峡的水动力结构及其变化特性。对于受洋流影响的海域,局部海区水动力模拟在开边界采用潮位和洋流双重驱动是较合理的选择。SWAN模型中选择采用IOWAGA项目提供的全球波浪模拟数据作为边界条件,同时采用空间精度为2500m、时间间隔1h的HRDPS风场数据进行驱动的方法可以较好地模拟赫卡特海峡的波浪特征。另外,波流耦合模式能更合理准确模拟赫卡特海峡水动力特征。波流相互作用在大部分海域体现并不明显,波浪对流场的影响主要体现在近岸流,并且取决于波向与流向之间相互关系。2.以2014年4月25日03时刻为例代表一般天气下赫卡特海峡的水动力特征。该时刻赫卡特海峡环流三维结构并不明显,夏洛特皇后湾处东侧海域有一个较为明显的环流,垂向平均流速约为0.49m/s,迪克森海峡附近流场大多自北向南;在该时刻赫卡特海峡大部分区域流向均为自东南至西北,整个计算域流场较为规律。对于波浪特征,该时刻夏洛特皇后湾附近波高值为2.5m左右,迪克森海峡附近的波高值为1.5m,而其他海域大部分波高值均较小。3.以2014年2月14日12时刻为例代表极端天气下赫卡特海峡的水动力特征。该时刻夏洛特皇后湾附近流场结构较为复杂:东侧流向为自东向西,垂向平均流速0.58m/s,西侧流向则主要为自北向南。夏洛特群岛北侧海域速度为0.77m/s左右。该时刻整场的流场分布也比较复杂,存在多个环流,但在大部分海域流速并不大。对于波浪场,夏洛特皇后湾附近波高值最大可达10m以上,迪克森海峡附近的波高值为2.5m左右,班克斯群岛西侧海域波高为4m以上。整体来说,由夏洛特皇后湾附近海域至迪克森海峡波浪逐渐减小。