在环境保护日益为人们所重视的今天，海洋环境的保护和海上溢油模型的研究也越来越为人们所关注。近年来，国内外研究开发了很多关于海上溢油方面的模型，比如美国ASA公司开发的OILMAP，美国大气海洋局开发的GNOME，挪威的OSCAR等。但是针对水下溢油事故，如海底输油管线破裂，井喷以及船舶沉没溢油等研究却较少。随着海上油气田的开发和大型油轮进口原油的增加，海底输油管线应用的越来越普遍，因此有必要对其可能发生的溢油进行专门的研究。本文是在以普林斯顿海洋模式(POM)为基础，在对POM模式中开边界的处理进行了较为详细的介绍和改进后，建立了三维水动力模型。并以三维对流扩散方程为基本控制方程建立海上溢油模型。采用马尔科夫随机理论建立分析污染物粒子的运动过程，即通过Langevin方程追踪质点求得油膜的漂移扩散过程中考虑了油膜扩散随机数的影响。应用上述理论与方法，本文模拟了茂名海域单点系泊为中心海域的潮流三维流场。并以此为基础，假定单点系泊处和其附近的海底输油管线发生溢油的情况下进行了溢油轨迹的跟踪预报。结果表明，模型所采用的理论是正确的，方法也较为得当。但对水下溢油的复杂形式有待在今后的研究中进一步加强。