Инд. авторы:	Гусев О.И., Шокина Н.Ю., Кутергин В.А., Хакимзянов Г.С.
Заглавие:	Моделирование поверхностных волн, генерируемых подводным оползнем в водохранилище
Библ. ссылка:	Гусев О.И., Шокина Н.Ю., Кутергин В.А., Хакимзянов Г.С. Моделирование поверхностных волн, генерируемых подводным оползнем в водохранилище // Вычислительные технологии. - 2013. - Т.18. - № 5. - С.74-90. - ISSN 1560-7534. - EISSN 2313-691X.
Внешние системы:	РИНЦ: 20345329;
Реферат:	rus: Исследуется влияние дисперсии на картину поверхностных волн, возникающих при сходе подводного оползня в ограниченном водоёме. Для описания поверхностных волн используются как полная нелинейно-дисперсионная модель мелкой воды, так и новые приближённые модели типа модели Буссинеска для волн, генерируемых медленно спадающими либо малой высоты оползнями. Применяется единый для всех моделей подход к построению численных алгоритмов, основанный на аппроксимации расширенной системы уравнений, состоящей из системы уравнений гиперболического типа и уравнения эллиптического типа для негидростатической составляющей давления. Выполнено сопоставление численных результатов, полученных в рамках бездисперсионной модели мелкой воды, нелинейно-дисперсионных моделей и модели потенциальных течений со свободной границей. eng: The influence of the dispersion on the surface wave pattern generated by an underwater landslide in a limited reservoir is investigated. The description of surface waves is done by the full nonlinear dispersive shallow water model as well as by the new approximation models of the Boussinesq type for waves generated by landslides of small heights or slow moving landslides. The approach, which is consistent for all models, is applied to the construction of numerical algorithms. It is based on the approximation of the extended system of equations consisting of the system of hyperbolic equations and the equations of elliptic type for the non-hydrostatic pressure component. The comparison of the numerical results obtained in the framework of the dispersionless shallow water model, nonlinear dispersive models and the model of potential flows with free boundary is done.
Ключевые слова:	Nonlinear dispersive equations; Shallow water equations; Surface waves; irregular bottom; underwater landslide; численный алгоритм; нелинейно-дисперсионные уравнения; уравнения мелкой воды; поверхностные волны; неровное дно; подводный оползень; numerical algorithm;
Издано:	2013
Физ. характеристика:	с.74-90
Цитирование:	1. Dutykh D., Dias F. Energy of tsunami waves generated by bottom motion // Proc. R. Soc. A. 2009. Vol. 465. P. 725-744. 2. Fedotova Z.I., Khakimzyanov G.S. Shallow water equations on a movable bottom // Rus. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2009. Vol. 24, No. 1. P. 31-42. 3. Федотова З.И., Хакимзянов Г.С. Анализ условий вывода НЛД-уравнений // Вычисл. технологии. 2012. Т. 17, № 5. С. 94-108. 4. Dutykh D., Mitsotakis D., Beysel S., Shokina N. Dispersive waves generated by an underwater landslide // Numerical Methods for Hyperbolic Equations: Theory and Applications. An Intern. Conf. to Honour Prof. E.F. Toro / Eds. E. Vazques-Cendon, A. Hidalgo, P. Garcia-Navarro. CRC Press, 2013. P. 245-250. 5. Tappin D.R., Watts P., Grilli S.T. The Papua New Guinea tsunami of 17 July 1998: Anatomy of a catastrophic event // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2008. Vol. 8. P. 243-266. 6. Grilli S., Ioualalen M., Asavanant J. et al. Source constraints and model simulation of the december 26, 2004 Indian Ocean tsunami //J. Waterway, Port, Coastal, Ocean Eng. 2007. Vol. 133, No. 6. P. 414-428. 7. Environmental hazards. The Fluid Dynamics and Geophysics of Extreme Events / Eds. H.K. Moffatt and E. Shuckburgh. Singapore: World Sci., 2010. P. 273-300. 8. Dutykh D., Katsaounis T., Mitsotakis D. Finite volume schemes for dispersive wave propagation and runup //J. Comput. Phys. 2011. Vol. 230. P. 3035-3061. 9. Fedotova Z.I., Pashkova V.Yu. Methods of construction and the analysis of difference schemes for nonlinear dispersive models of wave hydrodynamics // Rus. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 1997. Vol. 12, No. 2. P. 127-149. 10. Chubarov L.B., Fedotova Z.I., Shkuropatskii D.A. Investigation of computational models of long surface waves in the problem of interaction of a solitary wave with a conic island // Ibid. 1998. Vol. 13, No. 4. P. 289-306. 11. Dutykh D., Fedotova Z.I., Khakimzyanov G.S. On the equation of energy of some approximate models of wave hydrodynamics // Ibid. 2013. Vol. 28 (в печати). 12. Chubarov L.B., Eletskij S.V., Fedotova Z.I., Khakimzyanov G.S. Simulation of surface waves generation by an underwater landslide // Ibid. 2005. Vol. 20, No. 5. P. 425-437. 13. Shokin Yu.I., Fedotova Z.I., Khakimzyanov G.S. et al. Modelling surfaces waves of generated by a moving landslide with allowance for vertical flow structure // Ibid. 2007. Vol. 22, No. 1. P. 63-85. 14. Beisel S.A., Chubarov L.B., Khakimzyanov G.S. Simulation of surface waves generated by an underwater landslide moving over an uneven slope // Ibid. 2011. Vol. 26, No. 1. P. 17-38. 15. Beisel S.A., Chubarov L.B., Dutykh D. et al. Simulation of surface waves generated by an underwater landslide in a bounded reservoir // Ibid. 2012. Vol. 27, No. 6. P. 539-558. 16. Хакимзянов Г.С., Шокина Н.Ю. Оценка высот волн, вызванных подводным оползнем в ограниченном водоёме // ПМТФ. 2012. Т. 53, № 5. С. 67-78. 17. Численное моделирование течений жидкости с поверхностными волнами / Г.С. Хакимзянов, Ю.И. Шокин, В.Б. Барахнин, Н.Ю. Шокина. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 18. Елецкий С.В., Майоров Ю.Б., Максимов В.В. и др. Моделирование генерации поверхностных волн перемещением фрагмента дна по береговому склону // Совместный вып. журналов "Вычисл. технологии" и "Вестник КазНУ им. аль-Фараби". 2004. Т. 9, ч. II. С. 194-206. 19. Grilli S.T., Watts P. Tsunami generation by submarine mass failure. I: Modeling, experimental validation, and sensitivity analyses // J. Waterway, Port, Coastal, Ocean Eng. 2005. Vol. 131, No 6. P. 283-297. 20. Enet F., Grilli S.T. Experimental study of tsunami generation by three-dimensional rigid underwater landslides // Ibid. Vol. 133, No 6. P. 442-454. 21. Гусев О.И. Об алгоритме расчёта поверхностных волн в рамках нелинейно-дисперсионной модели на подвижном дне // Вычисл. технологии. 2012. Т. 17, № 5. С. 46-64. 22. Хакимзянов Г.С., Шокина Н.Ю. Некоторые замечания о схемах, сохраняющих монотонность численного решения // Там же. 2012. Т. 17, № 2. С. 78-98. 23. Соммер А.Ф., Шокина Н.Ю. О некоторых проблемах конструирования разностных схем на двумерных подвижных сетках // Там же. 2012. Т. 17, № 4. С. 88-108. 24. Хакимзянов Г.С., Шокина Н.Ю. Метод адаптивных сеток для одномерных уравнений мелкой воды // Там же. 2013. Т. 18, № 3. С. 54-79. 25. Хакимзянов Г.С., Шокина Н.Ю. Определение зоны затопления при накате длинных волн на берег // Тр. шестого Совещания российско-казахстанской рабочей группы по вычислительным и информационным технологиям. Алматы: Казак университета, 2009. С. 305-314. 26. Peregrine D.H. Long waves on a beach // J. Fluid Mech. 1967. Vol. 27, pt. 4. P. 815-827. 27. Дорфман А.А., Яговдик Г.И. Уравнения приближённой нелинейно-дисперсионной теории длинных гравитационных волн, возбуждаемых перемещениями дна и распространяющихся в бассейне переменной глубины // Численные методы механики сплошной среды. 1977. Т. 8, № 1. C. 36-48. 28. Dias F., Milewski P. On the fully-nonlinear shallow-water generalized Serre equations // Phys. Lett. A. 2010. Vol. 374(8). P. 1049-1053. 29. Хажоян М.Г., Хакимзянов Г.С. Численное моделирование взаимодействия поверхностных волн с подводными препятствиями // Вычисл. технологии. 2003. Т. 8, № 4. С. 108-123. 30. Хажоян М.Г. Численное моделирование поверхностных волн над подвижным дном // Там же. 2007. Т. 12, № 4. С. 96-105. 31. Хакимзянов Г.С., Шокина Н.Ю. Численное моделирование поверхностных волн, возникающих при движении подводного оползня по неровному дну // Там же. 2010. Т. 15, № 1. С. 105-119. 32. Федотова З.И., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. Моделирование поверхностных волн, порожденных оползнями // Там же. 2004. Т. 9, № 6. С. 89-96.