台风作用下杭州湾跨海铁路大桥嘉甬通道海域风浪流特性分析

杭州湾跨海铁路大桥嘉甬通道所在海域台风频发,研究并明确台风期间风浪流参数特性对于保障跨海桥梁安全具有重要意义。首先,调研该海域的台风灾害、地形信息;然后,基于参数风场及波-流耦合数值模拟软件,计算对该海域产生严重影响的47条历史台风期间的风浪流参数;基于此对风浪流场的分布特征及风-浪、风-流、浪-流间关系进行讨论。台风期间研究海域风、浪场分布具有一定相似性;不同样本选取方式拟合出的风-浪关系存在差异;在相同风环境下,越靠近外海、水深越大,波高越大;Clayton copula能较好地描述风-流、浪-流联合分布,当概率密度为0.01时,计算得到风-流参数组合中最大风速为34.75 m/s,最大流速为1.87 m/s,浪-流参数组合中最大波高为6.43 m,最大流速为2.08 m/s。研究表明,为获取更真实的环境参数,设计时需充分考虑环境变量间的相关性。