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台风作为严重的自然灾害之一,在海面上升、气候变化加剧以及社会财富向海岸带聚集的背景下,不仅会对海岸地形地貌、生态环境造成重大影响,也会对人们的生命财产安全造成严重威胁,因此海岸带台风活动研究对于预防台风灾害、保护人们生命财产安全具有重要意义。由于台风期间沉积动力过程现场观测和数据获取难度大,数值实验作为一种新的研究方法在台风研究中发挥着重要作用。海南岛是我国受到台风灾害影响最严重的地区之一,沿海地区发育了适合保存风暴沉积物的潟湖、海岸沙丘环境,是台风沉积过程研究的理想载体。本文利用Delft3D模型对海南岛东南部潟湖台风-水动力-沉积物输运-地貌演变进行了耦合模拟,并通过台风场、天文潮、风暴潮、波高数值计算的验证,证实了该模型的可靠性。通过对实际台风“杜苏芮”的模拟,讨论的台风期间潟湖水动力过程和沉积物输运过程;通过设计不同的台风数值实验,分析台风路径和强度对于台风期间水动力和沉积物输运的影响。本文得到了如下主要结论:(1)根据具备海南岛典型台风路径且对新村、黎安潟湖造成较大影响的201719号台风“杜苏芮”的模拟结果,该台风在研究区造成了超过0.3m的增水,湖外波浪有效波高达到7m左右,湖内风成浪最高分别达到了 1.2m和0.8m,两潟湖内波高均自西向东降低。(2)”杜苏芮”台风作用模拟结果表明,两潟湖均发生沉积物再悬浮堆积过程。新村潟湖淤积区主要位于口门、新村码头偏南和湖中心西南侧,口门最大淤积厚度超过10 cm,新村码头南侧最大淤积厚度5~6 cm,湖中心最大淤积厚度4-5 cm,在湖内其他位置淤积厚度在1cm左右。黎安潟湖南部口门及附近浅水区域以侵蚀为主,侵蚀厚度达到4cm左右,南部最大淤积厚度为5~6cm;北部以淤积为主,西侧比东侧淤积程度大,最大淤积厚度为4~5cm。(3)根据模拟结果与实际沉积柱样的对比计算,台风期间底部切应力可达到湖内沉积物的临界起动切应力,在沉积柱样位置的模拟沉积厚度与实际识别的台风风暴沉积层厚度相近,说明了前述台风期间沉积动力过程模拟的可靠性。(4)台风作用下的动力过程和沉积物输运与台风强度和路经有关。当台风强度相同时,正面袭击研究区、从南面通过研究区和从北面通过研究区的台风造成的淤积范围和程度依次减小,冲淤格局也有所不同;当台风路径相同时,随着台风强度增加,流场强度和冲淤强度依次加强但是整体冲淤格局差别不是很大。本文针对的是一次台风事件造成的沉积过程进行模拟,如果能够进行时间序列的模拟,可以预测湖内不同位置的长时间尺度的风暴沉积序列,判断不同位置风暴沉积形成能力和保存潜力,为未来风暴沉积柱样采集提供指导;模拟层序与实际柱样的对比分析也可以进一步对长时间尺度的台风事件进行解译。台风要素除了台风强度和路径外还包括移动速度(持续时间)、最大风速半径等,如果能在模拟中加入这些因素,获得不同台风在研究区造成影响的程度,对未来防灾减灾也有一定的应用价值。