Инд. авторы:	Шокин Ю.И., Бейзель С.А., Рычков А.Д., Чубаров Л.Б.
Заглавие:	Численное моделирование наката волн цунами на побережье с использованием метода крупных частиц
Библ. ссылка:	Шокин Ю.И., Бейзель С.А., Рычков А.Д., Чубаров Л.Б. Численное моделирование наката волн цунами на побережье с использованием метода крупных частиц // Математическое моделирование. - 2015. - Т.27. - № 1. - С.99-112. - ISSN 0234-0879.
Внешние системы:	РИНЦ: 23421467;
Реферат:	rus: Представлен подход к моделированию наката волн цунами на берег, основанный на использовании блочных вложенных сеток и метода крупных частиц для расчета характеристик заплеска волны на берег. Вычислительные алгоритмы строятся на базе уравнений классической теории мелкой воды. В статье изложены основные элементы созданной вычислительной технологии, приведены результаты верификации численных алгоритмов и валидации математической модели на тестовых одномерной и двумерной задачах. Возможности созданных авторами алгоритмов демонстрируются на примере расчета определяющих параметров заплеска волны цунами (5 ноября 1952 г.) на побережье в окрестности г. Северо-Курильска.
Ключевые слова:	метод крупных частиц; накат; волны цунами; математическое моделирование;
Издано:	2015
Физ. характеристика:	с.99-112
Цитирование:	1. N. Mori, T. Takahashi and The 2011 Tohoku Earthquake Tsunami Joint Survey Group, “Nationwide post event survey and analysis of the 2011 Tohoku earthquake tsunami”, Coastal Engineering Journal, 54:1 (2012), 1-27 2. H. Kawai, M. Sato, K. Kawaguchi, K. Seki, “The 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake tsunami observed by GPS buoys”, J. Jap. Soc. Civil Eng., Ser. B2, 67 (2011), 1291-1295 3. G. Oger, M. Doring, B. Alessandrini, P. Ferrant, “Two-dimensional SPH simulations of wedge water entries”, Journal of Computational Physics, 213 (2006), 803-822 4. О. М. Белоцерковский, Ю. М. Давыдов, Метод крупных частиц в газовой динамике, Наука, М., 1982, 392 с. [O. M. Belotserkovskii, Iu. M. Davydov, Metod krupnykh chastits v gazovoi dinamike, Nauka, M., 1982, 392 pp.] 4. О. М. Белоцерковский, Ю. М. Давыдов, Метод крупных частиц в газовой динамике, Наука, М., 1982, 392 с. [O. M. Belotserkovskii, Iu. M. Davydov, Metod krupnykh chastits v gazovoi dinamike, Nauka, M., 1982, 392 pp.] 5. M. De Leffe, D. Le Touze, B. Alessandrini, “SPH modeling of shallow-water coastal flows”, Journal of Hydraulic Research, 48, extra issue (2010), 118-125 6. В. С. Косых, Л. Б. Чубаров, В. К. Гусяков, Д. А. Камаев, В. М. Григорьева, С. А. Бейзель, “Методика расчета максимальных высот волн цунами в защищаемых пунктах побережья Дальнего Востока Российской Федерации”, Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов, 2013, № 40, 115-134 [V. S. Kosykh, L. B. Chubarov, V. K. Gusiakov, D. A. Kamaev, V. M. Grigoreva, S. A. Beizel, “Metodika rascheta maksimalnykh vysot voln tsunami v zashchishchaemykh punktakh poberezhia Dalnego Vostoka Rossiiskoi Federatsii”, Rezultaty ispytaniia novykh i usovershenstvovannykh tekhnologii, modelei i metodov gidrometeorologicheskikh prognozov, 2013, no. 40, 115-134] 6. В. С. Косых, Л. Б. Чубаров, В. К. Гусяков, Д. А. Камаев, В. М. Григорьева, С. А. Бейзель, “Методика расчета максимальных высот волн цунами в защищаемых пунктах побережья Дальнего Востока Российской Федерации”, Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов, 2013, № 40, 115-134 [V. S. Kosykh, L. B. Chubarov, V. K. Gusiakov, D. A. Kamaev, V. M. Grigoreva, S. A. Beizel, “Metodika rascheta maksimalnykh vysot voln tsunami v zashchishchaemykh punktakh poberezhia Dalnego Vostoka Rossiiskoi Federatsii”, Rezultaty ispytaniia novykh i usovershenstvovannykh tekhnologii, modelei i metodov gidrometeorologicheskikh prognozov, 2013, no. 40, 115-134] 7. В. К. Гусяков, “Остаточные смещения на поверхности упругого полупространства”, Условно-корректные задачи математической физики в интерпретации геофизических наблюдений, ВЦ СО РАН, Новосибирск, 1978, 23-51 [V. K. Gusiakov, “Ostatochnye smeshcheniia na poverkhnosti uprugogo poluprostranstva”, Uslovno-korrektnye zadachi matematicheskoi fiziki v interpretatsii geofizicheskikh nabliudenii, VTs SO RAN, Novosibirsk, 1978, 23-51] 7. В. К. Гусяков, “Остаточные смещения на поверхности упругого полупространства”, Условно-корректные задачи математической физики в интерпретации геофизических наблюдений, ВЦ СО РАН, Новосибирск, 1978, 23-51 [V. K. Gusiakov, “Ostatochnye smeshcheniia na poverkhnosti uprugogo poluprostranstva”, Uslovno-korrektnye zadachi matematicheskoi fiziki v interpretatsii geofizicheskikh nabliudenii, VTs SO RAN, Novosibirsk, 1978, 23-51] 8. R. W. MacCormack, “The Effect of Viscosity in Hypervelocity Impact Cratering”, Journal of Spacecraft and Rockets, 40:5 (2003), 757-763 9. А. Д. Рычков, С. А. Бейзель, Л. Б. Чубаров, Программа для ЭВМ: Модуль расчета наката волн цунами на берег RunUp-LP, Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам № 2013617980 [A. D. Rychkov, S. A. Beizel, L. B. Chubarov, Programma dlia EVM: Modul rascheta nakata voln tsunami na bereg RunUp-LP, Svidetelstvo o gosudarstvennoi registratsii programmy dlia EVM Federalnoi sluzhboi po intellektualnoi sobstvennosti, patentam i tovarnym znakam № 2013617980] 9. А. Д. Рычков, С. А. Бейзель, Л. Б. Чубаров, Программа для ЭВМ: Модуль расчета наката волн цунами на берег RunUp-LP, Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам № 2013617980 [A. D. Rychkov, S. A. Beizel, L. B. Chubarov, Programma dlia EVM: Modul rascheta nakata voln tsunami na bereg RunUp-LP, Svidetelstvo o gosudarstvennoi registratsii programmy dlia EVM Federalnoi sluzhboi po intellektualnoi sobstvennosti, patentam i tovarnym znakam № 2013617980] 10. Л. Б. Чубаров, В. В. Бабайлов, С. А. Бейзель, Программа расчета характеристик волн цунами сейсмического происхождения MGC, Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам № 2011614598 [L. B. Chubarov, V. V. Babailov, S. A. Beizel, Programma rascheta kharakteristik voln tsunami seismicheskogo proiskhozhdeniia MGC, Svidetelstvo o gosudarstvennoi registratsii programmy dlia EVM Federalnoi sluzhboi po intellektualnoi sobstvennosti, patentam i tovarnym znakam № 2011614598] 10. Л. Б. Чубаров, В. В. Бабайлов, С. А. Бейзель, Программа расчета характеристик волн цунами сейсмического происхождения MGC, Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам № 2011614598 [L. B. Chubarov, V. V. Babailov, S. A. Beizel, Programma rascheta kharakteristik voln tsunami seismicheskogo proiskhozhdeniia MGC, Svidetelstvo o gosudarstvennoi registratsii programmy dlia EVM Federalnoi sluzhboi po intellektualnoi sobstvennosti, patentam i tovarnym znakam № 2011614598] 11. H. Yeh, P. Liu, C. E. Synolakis (eds.), Long-wave runup models, World Sci. Publ., Singapore, 1996, 403 pp. 12. C. E. Synolakis, “The runup of solitary waves”, Journal of Fluid Mechanics, 185 (1987), 523-545 13. C. E. Synolakis, “Tsunami Runup on Steep Slopes: How Good Linear Theory Really Is”, Natural Hazards, 4 (1991), 221-234 14. З. И. Федотова, “Обоснование численного метода для моделирования наката длинных волн на берег”, Вычислительные технологии, 7:5 (2002), 58-76 [Z. I. Fedotova, “Obosnovanie chislennogo metoda dlia modelirovaniia nakata dlinnykh voln na bereg”, Vychislitelnye tekhnologii, 7:5 (2002), 58-76] 14. З. И. Федотова, “Обоснование численного метода для моделирования наката длинных волн на берег”, Вычислительные технологии, 7:5 (2002), 58-76 [Z. I. Fedotova, “Obosnovanie chislennogo metoda dlia modelirovaniia nakata dlinnykh voln na bereg”, Vychislitelnye tekhnologii, 7:5 (2002), 58-76] 15. S. P. Bautin, S. L. Deryabin, A. F. Sommer, G. S. Khakimzyanov, N. Yu. Shokina, “Use of analytic solutions in the statement of difference boundary conditions on a movable shore line”, Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling, 26:4 (2011), 353-377 16. Н. М. Борисова, А. В. Гусев, В. В. Остапенко, “О распространении прерывных волн по сухому руслу”, Известия РАН. Механика жидкости и газа, 2006, № 4, 135-148 16. N. M. Borisova, A. V. Gusev, V. V. Ostapenko, “Propagation of discontinuous waves along a dry bed”, Fluid Dynamics, 41:4 (2006), 606-618 18. GEBCO General Bathymetric Chart of the Oceans, 19. Index of /srtm/version2_1/SRTM3/Eurasia, 20. C-MAP M-AN-C013.12 Kamchatka peninsula and Kuril islands 21. Е. Ф. Саваренский, В. Г. Тищенко, А. Е. Святловский, А. Д. Добровольский, А. В. Живаго, “Цунами 4-5 ноября 1952 г.”, Бюллетень Совета по сейсмологии АН СССР, 1958, № 4, 36-37 [E. F. Savarenskii, V. G. Tishchenko, A. E. Sviatlovskii, A. D. Dobrovolskii, A. V. Zhivago, “Tsunami 4-5 noiabria 1952 g.”, Biulleten Soveta po seismologii AN SSSR, 1958, no. 4, 36-37] 21. Е. Ф. Саваренский, В. Г. Тищенко, А. Е. Святловский, А. Д. Добровольский, А. В. Живаго, “Цунами 4-5 ноября 1952 г.”, Бюллетень Совета по сейсмологии АН СССР, 1958, № 4, 36-37 [E. F. Savarenskii, V. G. Tishchenko, A. E. Sviatlovskii, A. D. Dobrovolskii, A. V. Zhivago, “Tsunami 4-5 noiabria 1952 g.”, Biulleten Soveta po seismologii AN SSSR, 1958, no. 4, 36-37]