Инд. авторы: Федотова З.И., Чубаров Л.Б., Хакимзянов Г.С.
Заглавие: Нелинейно-дисперсионные модели волновой гидродинамики в задачах о генерации волн цунами оползнем
Библ. ссылка: Федотова З.И., Чубаров Л.Б., Хакимзянов Г.С. Нелинейно-дисперсионные модели волновой гидродинамики в задачах о генерации волн цунами оползнем // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. - 2009. - № 2(4). - С.59-66. - ISSN 2073-6673.
Внешние системы: РИНЦ: 12567186;
Реферат: rus: Рассмотрены вопросы математического моделирования генерации волн цунами подвижным оползнем. Отмечено, что нелинейно-дисперсионные модели предпочтительнее классических моделей мелкой воды, так как они описывают более сложное поведение волн благодаря способности воспроизводить дисперсию и отражать неоднородность процесса в вертикальном направлении. Для учета движения оползня уравнения, определяющие модель, должны учитывать нестационарность донной поверхности. Основным результатом работы является анализ условий получения нелинейно-дисперсионных моделей волновой гидродинамики для случая подвижного дна акватории, а также алгоритм единообразного вывода моделей Грина-Нагди, Алешкова и Железняка-Пелиновского для этого случая. Обсуждены также и некоторые вопросы численной реализации нелинейно-дисперсионных уравнений.
eng: In the paper the problems of mathematical modeling of tsunami waves generation by a moveable landslide are considered. It is pointed out, that nonlinear dispersive models are more preferable than classical shallow water models as they describe more complex wave behavior due to the ability to reproduce dispersion and to characterize process heterogeneity in a vertical direction. To account the landslip movement the determinative equations should take into account time dependence of a bottom surface. The main result of the paper is the analysis of assumptions which are necessary for derivation of the wave hydrodynamics nonlinear dispersive models suitable for the case of a non-stationary bottom surface and also the algorithm of the uniform derivation of Green-Naghdi, Zheleznyak-Pelinovsky, and Aleshkov models for this case. Some ways of the nonlinear dispersive equations numerical realization are discussed as well.
Ключевые слова: moveable bottom; nonlinear dispersive model; оползневый механизм генерации волн; подвижное дно; нелинейно-дисперсионная модель; landslide mechanism of wave generation;
Издано: Санкт-Петербург: Наука, 2009
Физ. характеристика: с.59-66
Цитирование: 1. Grill S.T., Watts P. Modeling of waves generated by moving submerged body. Applications to underwater landslide // Engineering Analysis with boundary elements. 1999. V.23. P.645-656. 2. Watts P. Some opportunities of the landslide tsunami hypothesis // Sci. Tsunami Hazards. 2001. V.19. No.3. P.126-149. 3. Watts P., Grilli S.T., Kirby J.T., Fryer G.J., Tappin D.R. Landslide tsunami case studies using a Boussinesq model and a fully nonlinear tsunami generation model // Natural Hazards and Earth System Sciences. 2003. V.3. No.5. P.391-402. 4. Елецкий С.В., Майоров Ю.Б., Максимов В.В., Нуднер И.С., Федотова З.И., Хажоян М.Г., Хакимзянов Г.С., Чубаров Л.Б. Моделирование генерации поверхностных волн перемещением фрагмента дна по береговому склону // Совместный вып.: Вычисл.технологии, т.9, спец.вып. & Вест. КазНУ им.Аль-Фараби. Сер. математика, механика, информатика. № 3(42). Ч.II. 2004. С.194-206. 5. Хажоян М.Г. Численное моделирование поверхностных волн над подвижным дном // Вычислительные технологии. 2007. Т.12. № 4. C.96-105. 6. Khakimzyanov G.S., Khazhoyan M.G. Numerical simulation of the interaction between surface waves and submerged obstacles // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2004. V.11. No.1. P.17-34. 7. Beisel S.A., Chubarov L.B., Fedotova Z.I., Khakimzyanov G.S. On the approaches to a numerical modeling of landslide mechanism of tsunami wave generation // Communications in Applied Analysis. 2007. V.11. No.1. P.121-135. 8. Shokin Yu.I., Fedotova Z.I., Khakimzyanov G.S., Chubarov L.B., Beisel S.A. Modelling surfaces waves generated by a moving landslide with allowance for vertical flow structure // Rus. J. Numer. Anal. Math. Modelling. 2007. V.22. No.1. P.63-85. 9. Дорфман А.А., Яговдик Г.И. Уравнения приближенной нелинейно-дисперсионной теории длинных гравитационных волн, возбуждаемых перемещениями дна и распространяющихся в бассейне переменной глубины // Числ. методы механики сплошной среды. 1977. Т.8. № 1. С.36-48. 10. Lynett P.J., Liu P.L.-F. A numerical study of submarine-landslide-generated waves and run-up // Proc. Royal Society of London. A. 2002. V.458. P.2885-2910. 11. Green A.E., Naghdi P.M. A derivation of equations for wave propagation in water of variable Depth // J. Fluid Mech. 1976.V.78. Part 2. P.237-246. 12. Алешков Ю.З. Течение и волны в океане. СПб.: СПбГУ, 1996. 13. Lynett P.J., Liu P.L.-F. A two-layer approach to water wave modeling // Proc. Royal Society of London. A. 2004. V.460. P.2637-2669. 14. Железняк М.И., Пелиновский Е.Н. Физико-математические модели наката цунами на берег // Накат цунами на берег: Сб.научн.тр. / Горький: ИПФ АН СССР, 1985. С.8-33. 15. Вольцингер Н.Е., Клеванный К.А., Пелиновский Е.Н. Длинноволновая динамика прибрежной зоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 16. Хакимзянов Г.С., Шокин Ю.И., Барахнин В.Б., Шокина Н.Ю. Численное моделирование течений жидкости с поверхностными волнами. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 17. Ertekin R.C., Webster W.C., Wehausen J.V. Waves caused by a moving disturbance in a shallow channel of finite width // J. Fluid Mech. 1986. V.169. P.275-292.