宁进进，朱岭，李进

0 引言

热带气旋（Tropical Cyclone，简称TC）是热带海洋大气中形成的中心高温、低压的强烈涡旋的统称。其水平环流半径一般为数百公里，垂直环流高度约10 km[1]。

港珠澳大桥沉管隧道施工区位于珠江口，属于亚热带季风气候，夏季高温多雨，根据统计1949—2011年63 a间经过珠江口海域的热带气旋共75个，年平均1.2个，最多时1 a有4个热带气旋影响该海域[2]。

1 工程概况

港珠澳大桥沉管隧道总长度为5 664m，预制安装管节33节，东西两端与人工岛暗埋段相接，沉管隧道为东西走向，穿越伶仃西航道和规划30万t油轮航道，最大水下深度46m。

沉管出坞、浮运、系泊、安装以及防台避风主要通过沉放驳锚机系统进行控制保护，每节沉管浮运安装需要2艘沉放驳，每艘沉放驳上的缆绳系统包括系泊缆索（M缆）、吊索缆索（L缆）、安装缆索（H缆）、绞船缆索（P缆），如图1所示。每条缆索与其操作绞车对应，所有的缆索卷筒和绞车均布置在沉放驳系统甲板上，缆索规格见表1。

2 热带气旋对超大型沉管的安全危害

2.1 强风灾害

超强风力可能造成船舶与管节连接缆绳等防风设施因抗风能力不足而断裂，导致船舶与沉管发生碰撞，损坏沉管。

图1 沉放驳缆索布置图Fig.1 Arrangement of sinking barge cable

表1 沉放驳缆索规格一览表Table 1 A listof specifications for sinking barge cable

船管在抗风过程中，主要受风面是沉放驳，其风阻力计算公式为：

式中：籽为空气密度，按1.22 kg/m3计算；V为风速，m/s；Ai为受风面积，m2，按顶风计算；Cs为受风面积Ai的形状系数，按照Cs=1进行计算。

按照该公式对6~8级风进行风阻力计算，其中沉管干舷按照15 cm计算，计算结果详见表2，受大风影响，沉管和沉放驳受力增加数倍。……