我国遭受风暴潮灾害最严重的地区主要集中在华南沿海和东南沿海，尤其是在沿岸海湾内建设了大量的海洋工程，这些工程改变了海湾的自然形态和水动力环境，一旦发生重大海洋灾害，后果将十分严重。因此开展沿海典型海湾内的风暴潮机理研究及危险性评估，对于提高海湾地区的防灾抗灾能力具有重要意义。本文选取广西铁山湾和浙江三门湾作为研究对象，主要研究内容及结论如下：

首先基于ADCIRC二维数学模型对 1409号“威马逊”台风经过铁山湾期间的天文潮-风暴潮非线性效应进行了研究，结果表明：铁山湾内天文潮和风暴潮的非线性作用较强，只考虑纯气象驱动会对预报结果造成较大误差，由天文潮与风暴潮相互作用产生的非线性水位在湾顶处达到最大。通过理论公式推导，建立了非线性水位和各影响因子之间的直接关系式。影响天文潮-风暴潮非线性效应的主要因子为风应力和底摩擦力的合力项、非线性对流项，两者对非线性效应的影响随空间和时间的变化而变化。当风暴潮峰值水位叠加不同相位天文潮时，非线性水位在高潮位达到负值最大，在落潮时达到正值最大，而且海湾内非线性作用越强，总水位峰值相对于天文潮高潮位的延迟时间就越长。

其次对三门湾历史上的强风暴潮增水过程进行经验模态分解后发现三门湾风暴潮增水过程中存在共振现象。然后采用理论公式推导和边值法对共振周期及振幅变化进行了研究。结果表明三门湾内各水道共振特征有所差异，共振周期总模态不超过5个，共振周期第一模态对应的水位振幅最大，然后依次递减，共振水位振幅在湾顶处达到最大。

三门湾内大量建设的围垦工程使得自然岸线和水深地形都发生了改变，利用数值模型对工程实施后的潮汐和风暴潮水位变化进行了预测研究。结果表明围垦工程使得海湾内的天文潮振幅有所下降，地形淤积导致的潮汐振幅减小幅度要远大于岸线改变产生的影响。对风暴潮水位的影响随台风路径的不同而有所差异，地形改变是影响三门湾内风暴潮峰值水位变化的主要因素。西北向台风路径下峰值水位抬升最明显，水位增加显著区域主要集中在健跳水道及三门湾湾顶处，峰值水位抬升最大可达0.4m。