风暴潮会引发沿海地区大量的人员伤亡与经济损失,是世界上最严重的海洋灾害之一。我国海岸线漫长,每年夏秋季节都会受到热带气旋的袭击,导致沿海地区发生严重的风暴潮灾害,特别是北部湾广西沿海,风暴增水通常较高。因此,进行该海域风暴潮的数值模拟研究和特征分析,对了解风暴潮的机理和风暴潮防灾减灾工作尤为重要。本文基于Delft3D模型和Holland台风模型建立了一个适用于北部湾海域的天文潮与风暴潮的耦合模型,对1409号台风“威马逊”和1415号台风“海鸥”引发的风暴潮进行了模拟,在验证模型精确性的基础上,进一步建立了波浪、天文潮与风暴潮的耦合模型,并将该模型的计算结果和天文潮与风暴潮耦合模型的计算结果进行对比,分析了波浪对风暴潮的影响,结果表明,波浪对风暴潮的影响在水深较浅的近岸处较为明显,而在涠洲岛以北深水处的影响较小。根据进入北部湾海域67 a的历史台风资料,采用蒙特卡罗方法随机构造了 55场台风,应用耦合模型对模拟台风引发的风暴潮进行了计算,研究了重点区域的风暴增水与台风参数的关系。结果表明,铁山港风暴潮的灾害性主要体现在风暴潮的强度上,而涠洲岛风暴潮的灾害性则主要体现在风暴潮的频率上,可以根据台风的参数初步判断铁山港风暴增水最大值的范围,同时,可以根据台风所处的位置来判断风暴增水所处的阶段。对北部湾广西沿海风暴潮的时空分布特点进行研究,发现离海岸越近的位置,产生风暴增水的最大值越大;同时,由于广西沿岸位于进入北部湾海域台风的上侧,加之北半球台风逆时针旋转的特性,因此,北部湾海域的风暴潮对台风存在滞后效应。以36号模拟台风为模板建立了四组台风模型,分别研究台风路径、最低中心气压、最大风速半径和台风移动速度对风暴增水的影响。结果表明,台风距离北部湾广西沿海越远,近岸处风暴增水最大值越小,不同位置的增水对台风路径的敏感性不同,港湾内侧敏感性较强;台风最低中心气压越低,产生增水的最大值越大,台风中心处对气压的变化较为敏感;最大风速半径越大,最大增水值越大,同时影响增水的范围越大;一般来讲,台风移动速度越大,产生增水的最大值越小,但当港湾尺度较小时,台风移动速度对风暴增水的极值影响较小。