浅海余流是研究海域内的水体交换、热量交换和盐度、营养盐、和污染物等其它重要物质迁移和输运的关键变量。浅海余流受水深、岸线、海底摩擦、风场、河流、潮汐、海水密度以及外海环流等诸多要素影响。其中风场、河流、潮汐、海水密度和外海环流是主要驱动要素,评估这些驱动要素对浅海余流分布的影响是浅海余流动力机制研究的重要内容之一。余流惯性和底摩擦是余流动力机制涉及的两个主要非线性过程,也是余流研究的难点。余流研究的另一难点是,海面倾斜既可能是其它驱动力的代表,比如河流和降雨导致的海面倾斜,也可能是对其它驱动要素的被动抵消,比如海水在迎风海岸堆积导致的海面倾斜,常常是二者的混合体。因此余流动力机制研究一直缺乏有效的定量方法来表征各驱动要素对余流分布的影响。本文回顾前人的研究发现,以往的余流研究对这些问题的处理过于简单。比如假设余流惯性项可以忽略,虽然这种假设在余流空间分辨率较低时是可能成立的,但缺乏理论支持。又比如,余流底摩擦应力直接采用潮流模型的底摩擦应力线性化方案,缺乏详细推导。首先,基于强潮流假设（潮流流速远大于余流流速）本文提出了新的余流底摩擦应力线性化方案,比传统方案更加准确有效。然后,在忽略水平湍流扩散过程的基础上,提出了全新的余流非线性动力解。最后,基于Helmholtz-Hodge自然分解法,把各驱动应力分别分解为有旋驱动应力和无旋驱动应力。有旋驱动应力对应的余流动力解可以用于表征各驱动要素对余流分布的影响。总无旋应力对应的余流动力解可以用于表征开边界条件对余流分布的影响。本文设计了一系列潮致余流的敏感实验。利用参考实验数值模拟结果计算了余流底摩擦的线性化参数,并将本文提出的余流底摩擦线性化方案和传统方案作了比较;还分析了开边界条件、余流非线性和湍流扩散系数对余流线性动力解的影响。分析结果显示:新的底摩擦线性化方案比传统方案更加准确;如果开边界条件真实,余流线性动力解与参考实验余流结果具有很高的一致性;参考实验的余流非线性对其线性动力解的影响很小;水平扩散系数的取值对参考实验的余流动力解的影响很显著;敏感实验结果比较显示,水深、底摩擦系数、科氏力常数和水平湍流扩散系数等水动力参数对余流的影响都很大。这就意味着在观测数据不足的情况下,可靠的海流数值模型产品是分析浅海余流动力机制的基本前提。本文以厦门湾为研究案例。因为厦门湾的水动力影响因素比较复杂,如分布复杂的水深、曲折多变的岸线、海底摩擦、季风、九龙江径流、潮汐、海水密度以及台湾海峡沿岸流等等。要建立可靠的厦门湾海流数值模型,需要可靠的开边界条件。本文详细介绍了台湾海峡业务化模型（TFOR）的配置和业务化运行,并从多个角度进行评估。评估结果显示,TFOR模式模拟的台湾海峡温、盐和流速能够反映该海区的诸多重要物理过程,与相应的观测结果也比较接近。该模式能够为模拟厦门湾海流提供较为可靠的开边界信息。本文第五章介绍了高分辨率厦门湾海流模型的配置与验证,并分析了夏季和冬季厦门湾环流的分布特征。结果显示,厦门湾余流相对涡度分布很不均匀,许多海区的余流相对涡度强度与底摩擦线性化系数和科氏力参数相当,甚至更强。因此余流非线性是不可忽略的。只能采用余流非线性动力解去定量评估各个驱动因素对厦门湾余流的贡献。首先,根据厦门湾夏季环流模拟结果,验证了余流非线性动力解的可靠性。然后,基于Helmholtz-Hodge自然分解法将厦门湾环流各驱动应力的有旋无散分量分解出来并求解出与它们相对应的余流非线性动力解,即潜在余流。最后将厦门湾环流扣去各个潜在余流之后即可得到边界流对厦门湾环流的影响,也是水位梯度以及各个应力有旋无散分量和调和分量对厦门湾环流的调整效果。研究结果表明,风致余流对厦门湾环流的贡献比较小,但冬季的贡献要比夏季大;无论冬季还是夏季,潮致余流都是厦门湾余流的主要贡献者;夏季的斜压余流要比冬季强得多,斜压余流基本都是朝着九龙江运动。最后本文将厦门湾边界流和斜压余流都视为台湾海峡环流和九龙江径流对厦门湾环流的影响。