В докладе рассматриваются результаты моделирования поверхностных волн, возникающих при кратковременном стоке жидкости в донные трещины, образующиеся в результате землетрясения. Эта задача является модельной для описания стокового механизма генерации волн цунами, возникающих в результате быстрого локального понижения уровня воды, последующего столкновения встречных фронтов и распада образующегося возвышения свободной поверхности на длинные волны большой амплитуды. Генерируемые волны имеют нелинейный характер и для их адекватного моделирования желательно привлекать полные модели волновой гидродинамики. Однако, предварительные результаты, отражающие основные стороны моделируемого явления, могут быть получены и на основе приближенных моделей. В настоящей работе для моделирования использовалась нелинейная модель мелкой воды с источниковыми членами, описывающими вытекание жидкости через щели, выведенная Г.С.Хакимзяновым. Нелинейные уравнения мелкой воды апроксимировались схемой распада разрыва С.К. Годунова.
Полученные результаты сравнивались с материалами работ Г.С.Хакимзянова и Д.Б.Дамбиевой, использовавшими для решения аналогичной задачи линейную и нелинейную модели двумерных потенциальных течений жидкости со свободной границей.
Выполнены вычислительные эксперименты для разных значений скорости вытекания и разной ширине щели. Установлено, что все упомянутые выше модели правильно описывают качественную картину процесса генерации волн. В частности, все они указывают на то, что в начальные моменты времени поверхность воды понижается над щелью, затем образуются две волны, движущиеся к стенкам бассейна, после их отражения от стенок над щелью возникает возвышение, которое вновь распадается на волны, движущиеся в противоположных направлениях. После закрытия щели над ней образуется всплеск, который далее также распадается на две волны. И, наконец, выполнено сравнение результатов расчетов с известными экспериментальными данными из работы [1], показавшее приемлемую точность предлагаемых методов численного моделирования.
1. Стоковый механизм генерации волн цунами. Препринт. ИМГиГ ДВО РАН, Южно-Сахалинск, 2006, 20 с.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 05-05-64460, 06-05-64869, 06-05-72014, 07-05-13583), программы Интеграционных фундаментальных исследований СО РАН (проекты 28, 113), программы Государственной поддержки научных исследований, проводимых ведущими научными школами Российской Федерации НШ-9886.2006.9, проекта INTAS 06-1000013-9236
Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции
Ваши комментарии Обратная связь |
[Головная страница] [Конференции] |
© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
Дата последней модификации: 06-Jul-2012 (11:52:01)