潮波在地球自转产生的旋转体系中运动,受重力、流体粘性力和科氏力作用。认识和了解科氏力在海湾潮波运动中产生的影响,对海湾资源的开发与利用具有重要意义。本文采用理论分析与数值模拟结合的方法对科氏力作用下的半封闭海湾、河口湾潮流运动以及沙波、沙脊地形下的余环流运动进行研究。第二章介绍计算中所用到的数值模型,包括水深平均二维水动力模型和POM水流模型,并详细介绍了其数值实现方法。水深平均二维水动力模型用于3.1节、3.2节以及第四章的数值模拟,POM水流模型应用于3.3节以及第五章的水动力数值模拟。第三章主要研究科氏力对半封闭海湾潮波运动的影响。首先通过理论解解释半封闭海湾潮流椭圆形成原因:半封闭矩形海湾中固壁边界与科氏力耦合作用引起的高频波为庞卡莱波。庞卡莱波具有横向的驻波特性和纵向的前进波特性,驻波特性产生水体的周期性横向运动,导致流速矢量的偏转,潮流椭圆的产生,分析了在不同的海湾长宽比下,庞卡莱波对反射系数的影响;接着围绕不同海湾形状下的潮流椭圆分布进行研究。以不同收缩尺度的收缩、扩张型海湾为例,分析潮流椭圆长轴大小、椭圆率以及最大流速发生时刻随海湾形状的变化;最后分析潮流椭圆沿水深变化的影响因素,即床底摩擦力对潮流椭圆垂向分布的影响。第四章主要分析科氏力对河口湾潮波运动的影响。通过河口湾断面南北侧流速差与断面平均流速的比值来衡量涨落潮流路分离的强弱,研究径潮比、宽深比和科氏力系数的变化对河口湾涨落潮流路分离的影响。并定量分析径流、潮流和径潮相互作用对分流的影响程度,探讨潮流与径流对涨落潮流路分歧贡献的消涨变化。第五章主要探究科氏力对沙波、沙脊地形垂向环流的影响,探讨不同的沙波高度与水深的比值、潮位幅值与水深的比值以及沙脊走向与潮流不同的夹角对垂向环流的影响。研究发现沙波本身的高度对水域内垂向环流的特征有重要影响。沙波初始高度越高,垂向环流越明显,更有利于沙波的进一步发展与维持;另外,沙脊与潮流方向的倾角也会对沙脊的发育造成影响,倾角越大,垂向环流更加明显,促进沙脊的增长。