Моделирование генерации и распространения длинных поверхностных волн в реальных акваториях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.05, кандидат физико-математических наук Хвостова, Ольга Евгеньевна

• Хвостова, Ольга Евгеньевна
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Хвостова, Ольга Евгеньевна

Введение.

Глава 1. Математическое моделирование длинноволновых возмущений: генерация и распространение.

1.1. Модели генерации длинных поверхностных волн.

1.2. Основные модели, описывающие распространение длинных волн.

1.3. Долгосрочный прогноз и оценка цунами-потенциала побережья.

1.4. Выводы.

Глава 2. Моделирование движения потоков вязкой несжимаемой жидкости методом сглаженных частиц.

2.1. Метод сглаженных частиц в гидродинамике.

2.2. Тестирование модели.

2.3. Выводы.

Глава 3. Исследование особенностей механизмов генерации длинных волн в окрестности поселка Кассис (французское побережье Средиземного моря).

3.1. Состояние мыса Канальи.

3.2. Численное моделирование различных сценариев генерации длинных волн при обрушении скалы.

3.3. Обобщение и оценка результатов моделирования.

3.4. Выводы.

Глава 4. Численное исследование динамики длинных поверхностных волн типа цунами в реальных акваториях.

4.1. Моделирование оползневых цунами: 1909 г. в районе м. Идокопас (Черное море) и 1979 г. в районе г. Ницца (Средиземное море).

4.2. Оценка цунами потенциала французского побережья Средиземного моря от дистанционных цунами.

4.3. Сравнительная оценка цунами-потенциала побережья о. Сахалин на основе численного моделирования.

4.4. Выводы,.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование генерации и распространения длинных поверхностных волн в реальных акваториях»

Актуальность темы исследования.

Последние десятилетия отмечены очень бурным развитием физических и математических теорий многообразных волновых движений, которые в большинстве своем используют приближение длинных волн. Это развитие в значительной степени шло по прикладным направлениям, а также в направлении усложнения доступных для теоретического расчета задач. К последним, относятся, в частности, разнообразные задачи о длинноволновых возмущениях и их развитии в жидкости. Уравнения, описывающие данные явления, нелинейны, и поэтому их прямое исследование и решение возможны лишь в сравнительно редких случаях. Поэтому развитие современной гидродинамической теории для описания генерации и распространения длинноволновых возмущений в бассейнах со сложной геометрией происходит в, непрерывной связи с численными экспериментами.

Исследованию длинноволновых возмущений в жидкости посвящено огромное число теоретических (аналитических и. численных) и экспериментальных исследований. Интерес к их изучению обусловлен несколькими взаимно дополняющими факторами, основным из которых является распространенность данной формы волновых движений в природных условиях и широкий набор механизмов их генерации. В земных условиях и в атмосфере, и в океане наблюдаются длинноволновые возмущения с масштабами порядка сотен километров. Естественно, что в первую очередь важно понимание интенсивных длинноволновых возмущений типа цунами, содержащих значительную энергию, поведение которых в прибрежной зоне океана может быть достаточно сложным в силу нелинейных эффектов. Возникая обычно в результате сейсмотектонических подвижек дна в зоне сейсмического очага, цунами распространяются далеко от источника, нанося ущерб там, где само землетрясение не ощущалось.

Принято считать, что причиной возникновения 85% заметных цунами являются события сейсмического характера [Пелиновский, 1996]. Вторая по частоте причина их возбуждения связана с оползнями. На возможную роль оползней указывают и аномальные цунами, наблюдавшиеся в последнее десятилетие в тихоокеанском регионе [Мазова, 2003]: Никарагуа - 02.03.1992; Индонезия - 11.12.1998; Япония - 07.12.1993; Папуа Новая Гвинея - 07.12.1998. Они были локальными и возникали неожиданно, так как тревога не объявлялась ввиду умеренного характера землетрясения. Характерным был также их быстрый приход, которому, как правило, предшествовал отход воды от берега. Такие аномально сильные длинноволновые возмущения наблюдались и раньше. Так, в Курило-Камчатской зоне при относительно умеренных землетрясениях 10.02.1963, 06.10.1975 с магнитудами 7.4, 7.0 величины заплеска были неожиданно велики: 15 и 5.5 м соответственно.

Отметим отдельно случаи, когда оползни явились основным источником: длинноволновых возмущений. Так, сход лавины, содержащей около 300 млн. м3 породы со склонов горы Фейруэзер (Аляска, 10 июля 1958 г.) в бухту Литуйя привел к образованию цунами высотой 60 м, при этом максимальный всплеск в самой бухте достиг рекордной цифры, в 524 м [Пелиновский, 1996]. Крупные цунами могут быть обусловлены также подводными оползнями. Один из недавних примеров - цунами высотой 3 м, обрушившееся на Лазурный берег Средиземного моря в районе французского города Ниццы 15 октября 1979 г. [Savone, et al., 2006]; возникшее при проведении донно-углубительных работ (6 человек погибло).

Несмотря на давний интерес к данной проблеме [Пелиновский, 1996]; [Smith, 2000]; [Watts, et al., 2002]; [Tappin, et al., 2002]; [Зайцев, и др., 2003]; [Мазова, 2003]; [Okal, et al., 2003]; [Куркин, 2006]; [Левин, 2011], оползневые механизмы генерации длинных волн изучены еще достаточно слабо, например, по сравнению с сейсмическими механизмами.

Особенностью представляемой работы является также то, что исследование ведется численными методами, имеющими свою специфику. Это 4 приводит к возникновению дополнительных проблем. Сюда можно включить составление схем, алгоритмов, выполнение и сопровождение расчетов на находящихся в постоянном обновлении вычислительных комплексах. Для решения задач гидродинамики в настоящее время большое распространение получили классические численные методы, в которых используется сетка с неизменной топологией [Harlow, et al., 1965]; [Хокни, и др., 1987]: метод конечных элементов (МКЭ), метод конечных разностей (МКР), метод контрольных объемов (МКО). К этой группе методов также можно отнести метод граничных элементов (МГЭ) и комплексный метод граничных элементов (КМГЭ). Существенным недостатком указанных методов является невозможность проведения численного моделирования задач с большими деформациями, так как при этом сетка, на которой строится решение, теряет узловую связность и становится вырожденной. Отметим отдельно лагранжевы методы, характерными представителями которых являются: метод сглаженных частиц (SPH), полунеявный метод движущихся частиц (MPS), метод лагранжево-эйлеровых частиц [Monaghan, 1992]; [Афанасьев, и др., 2006]; [McKee, et al, 2008]. Указанные методы позволяют достаточно точно воспроизводить кинематику течений, однако получение динамических характеристик, необходимых для расчета гидродинамических нагрузок, является весьма затруднительной задачей.

Таким образом, разработка численных моделей для описания длинноволновых возмущений, позволяющих с высокой точностью определять 1 не только кинематические, но и динамические характеристики течений с большими деформациями расчетной области, является важной и актуальной задачей современной механики жидкости.

Цель диссертации

Основной целью диссертационной работы является аналитическое и численное исследование процессов генерации и распространения длинноволновых возмущений в реальных природных бассейнах. В частности, предполагается:

1. оценить возможности различных математических моделей и подходов для задач моделирования процессов генерации и распространения длинноволновых возмущений;

2. разработать и реализовать вычислительный комплекс на основе использования метода частиц для моделирования движения вязкой несжимаемой жидкости;

3. исследовать особенности динамики длинноволновых возмущений, генерируемых различными источниками, в реальных акваториях.

Методы исследования

Для описания физических процессов используются нелинейная теория мелкой воды и уравнения Навье-Стокса (в лагранжевом приближении) со смешанными граничными условиями в виде полного отражения энергии волны на берегу и свободного ухода волны на открытых границах. Для моделирования оползневых процессов используются модели Джанга-Ле-Блонда (жидкий, вязкий лавинообразный поток), и модели гидродинамики сглаженных частиц (в лагранжевом приближении). При численном моделировании используются эффективные вычислительные конечно-разностные алгоритмы; а также алгоритмическая и низкоуровневая оптимизация разработанных программных алгоритмов. В работе применяются принципы и технологии создания проблемно-ориентированных программных комплексов нового поколения, характеризующиеся интегрированностью моделирующих, информационных и интерфейсных компонент.

Научная новизна и основные положения, выносимые на защиту

Научная новизна диссертационной работы определяется полученными оригинальными результатами:

1. исследованы границы применимости различных приближенных гидродинамических моделей генерации длинных волн оползнями;

2. модифицирован метод сглаженных частиц для решения задач гидродинамики со свободными границами на основе системы уравнений Навье-Стокса;

3. разработана численная модель, описывающая движение вязкой многослойной жидкости, базирующаяся на методе сглаженных частиц;

4. произведена оценка возможных последствий обрушения м. Канальи на французском побережье Средиземного моря с точки зрения нанесения урона близлежащему поселку и его жителям;

5. выявлены путем сопоставления с натурными данными параметры подводного оползня, вызвавшего волны цунами в 1909 г. близ м. Идокопас;

6. выявлены путем сопоставления с натурными данными параметры подводного оползня, вызвавшего волны цунами в 1979 г. близ г. Ницца;

7. произведена оценка цунами-потенциала французского побережья Средиземного моря от дистанционных цунами;

8. выполнена сравнительная оценка цунами-потенциала побережья о. Сахалин от источников, расположенных в разных регионах.

Достоверность результатов

Достоверность полученных результатов обоснована корректностью постановок задач математической физики, использованием известных подходов к численному моделированию гидродинамических процессов, сравнением результатов численного моделирования с экспериментальными данными.

Практическая значимость результатов работы

Результаты настоящей работы могут быть использованы при решении прикладных задач, таких как: моделирование локальных оползневых цунами и их последствий для объектов берегового и шельфового строительства и безопасности населения; моделирование распространения волн с учетом сильно-нелинейных деформаций; решение задач об устойчивости опор мостов и других подводных конструкций под воздействием длинноволновых возмущений.

Ряд исследованных здесь эффектов должен проявляться в приложении к динамике атмосферы в силу общности математических моделей механики жидкости и газа.

Полученные результаты используются в1 российских исследовательских проектах, выполняемых с участием автора диссертации:

1. гранты РФФИ 06-05-64087-а и «Нелинейная и нестационарная динамика многомодовых и случайных ансамблей захваченных волн в прибрежной зоне океана» и 10-05-00199а «Краевые поверхностные и краевые внутренние волны в горизонтально- и вертикально-неоднородном океане: теоретический анализ и численное моделирование»;

2. НИР «Разработка новых методологий комплекса оперативного геомониторинга гидродинамики шельфа» (регистрационный номер 1.551.07);

3. Федеральная целевая программа «Проведение поисковых научно-исследовательских работ в рамках мероприятия 1.2.1 Программы» «Математическое моделирование динамики вод и распространения I загрязняющих веществ в задачах предупреждения и оперативного прогнозирования чрезвычайных ситуаций во внутренних водоемах и на шельфах Российских морей» и «Нестационарная и нелинейная динамика физических процессов в закрытых стратифицированных бассейнах» (государственные контракты П518, П583);

4. Федеральная целевая программа «Проведение поисковых научно-исследовательских работ в рамках мероприятия 1.3.2 Программы» «Исследование и моделирование динамических процессов береговой зоны Горьковского водохранилища с целью создания научного прогноза эрозии берега» (государственный контракт П205);

5. грант Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых-докторов наук (МД-3024.2008.5, МД-99.2010.5).

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:

Международной молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки» (Нижний Новгород, 2006, 2009, 2010); I, II, IV, V Сахалинских молодежных научных школах «Природные катастрофы: изучение, мониторинг, прогноз» (Южно-Сахалинск, 2006, 2007, 2009, 2010); XXXIV и XXXVIII Летних школах-конференциях "Актуальные проблемы механики" (Санкт-Петербург, 2006, 2010); Генеральной ассамблее Европейского Географического общества (Вена, Австрия, 2007, 2009, 2011); 24-ом международном симпозиуме по проблеме цунами (Новосибирск, 2009); Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора В.В. Лонгинова «Литодинамика донной контактной зоны океана»

Москва, 2009); Четвертой Всероссийской молодежной научно-инновационной школе "Математика и математическое моделирование" (Саров, 2010); VII Международной конференции, посвященной 110-летию со дня рождения академика Михаила Алексеевича Лаврентьева "Лаврентьевские чтения по математике, механике и физике" (Новосибирск, 2010); I Международном i симпозиуме по фундаментальным и прикладным проблемам науки (Челябинск, 2010); IX молодежной школе-конференции "Лобачевские чтения-2010", посвященной 50-летию механико-математического факультета Казанского университета (Казань, 2010) и др.

Результаты диссертации неоднократно докладывались на семинарах Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева, Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, научной школы член-корреспондента РАН Б.В. Левина. 9 v

Публикации

По теме диссертации опубликовано 32 печатные работы, из них: 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, 4 статьи в рецензируемых журналах, 24 - в тезисах международных и всероссийских конференций, 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ: В изданиях рекомендованных ВАК: XI. ХвостоваО.Е. Математическое моделирование оползневых цунами методом частиц / O.E. Хвостова, A.A. Куркин // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Естественные и гуманитарные науки. — 2009. - №4. -С.96-100.

Х2. Хвостова O.E. Оценка цунамиопасности побережья острова Сахалин / O.E. Хвостова, A.A. Куркин // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. Естественные и гуманитарные науки. - 2009. - №4. - С.121-125. ХЗ. Моделирование и визуализация результатов моделирования трансформации оползней вблизи гидротехнических сооружений / E.JI. Авербух, O.E. Хвостова, И.А. Крюков, A.A. Куркин // Вестник ВГУ. Системный анализ и информационные технологии. - 2011. - №1. — С.85-91.

Свидетельство о регистрации ПО: Х4. Св-во о гос. регистрации программ для ЭВМ. №2011611124 от 3.02.2011. Моделирование оползневых процессов в местах прокладки нефтяных и газовых трубопроводов. Автор(ы): E.JI. Авербух, O.E. Хвостова, A.A. Куркин, Е.В. Шадрина. В рецензируемых журналах: Х5. Khvostova О. Mathematical modeling and numerical simulation of the 1979 Nice tsunami / O. Khvostova, A. Kurkin, C. Kharif // Известия АИН им. А.М.Прохорова. Прикладная математика и механика. - 2006. - Т. 18. -С.99-110.

Х6. Cassis: preliminary analysis of a hypothetic landslide / O. Khvostova, A. Kurkin, C. Kharif, P. Rochette // Известия АИН им. A.M. Прохорова. Прикладная математика и механика. - 2007. — Т.20. - С. 17-25. Х7. Хвостова O.E. Математическое моделирование дистанционных цунами в Средиземном море и оценка цунамиопасности Французского побережья / O.E. Хвостова, A.A. Куркин // Прикладная информатика и математическое моделирование. Межвуз. сб. науч. трудов. - М.: МГУП, 2007. - С.52-63.

Х8. Хвостова O.E. Исследование сценариев цунами несейсмического происхождения на Французском побережье Средиземного моря / O.E. Хвостова, E.JI. Авербух, A.A. Куркин // Труды Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева. - 2010. - №2(81). - С.49-56. I

В трудах международных и всероссийских конференций: Х9. Авербух E.JI. Движение оползня вдоль наклонной поверхности: анализ и моделирование методом частиц. / E.JI. Авербух, O.E. Хвостова // Студенческий гений 2009: сб. ст. УП межвуз. науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. — Н.Новгород, 2009. - С.247-253.

XI0. Авербух E.JI. Гидродинамика сглаженных частиц для трехмерных уравнений Навье-Стокса / E.JI. Авербух, O.E. Хвостова // Студенческий гений 2010: сб. ст. по материалам VIII междунар. науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых; под ред. д.т.н., проф.

Аспидова А.И., к.филос.н., проф. ШтефанаА.Н. - Н.Новгород:

Гладкова О.В., 2010. - 4.1. - С.171-177.

XII. Хвостова O.E. Движение лагранжевой жидкости со свободной поверхностью: постановка задачи и численное моделирование /

O.E. Хвостова, E.JI. Авербух, A.A. Куркин1 // Математическое моделирование и краевые задачи: тр. седьмой всеросс. науч. конф. с междунар. участием. - Самара: СамГТУ, 2010. - 4.2. - С.286-288.

11

Х12. АвербухЕ.Л. Об использовании метода частиц для моделирования движения оползня / E.JI. Авербух, О.Е. Хвостова, А.А. Куркин // Научные основы охраны окружающей среды: сб. ст. междунар. науч.-практич. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2010. - С. 13-19.

XI3. Авербух E.JI. Особенности сглаживающих ядер при моделировании движения жидкости методом частиц / E.JI. Авербух, О.Е. Хвостова, А.А. Куркин // Тр. математического центра им. НИ. Лобачевского: мат. девятой молодежной науч. шк.-конф. «Лобачевские чтения-2010». -Казань: Казан, мат. об-во, 2010. - Т.40. - С.13-17. В тезисах международных и российских конференций:

Х14. Хвостова 0:Е. Оползневые цунами в Средиземном море: анализ и моделирование / О.Е. Хвостова, Н.М. Самарина // Двенадцатая всеросс. науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-12, Новосибирск): мат. конф., тез. докл. - Новосибирск: НГУ, 2006. - G.622-623. I

Х15. ХвостоваО.Е. Численное моделирование возможных локальных оползневых цунами / О.Е. Хвостова, Н.М. Самарина, А.А. Куркин // Тез. докл. V междунар. молодежной науч.-технич. Конф. «Будущее технической науки» -Н. Новгород, 2006. - С.40 - 41.

Х16. Khvostova О. Numerical simulation of possible landslide tsunamis in the Black sea / O. Khvostova, N. Samarma, A. Kurkin // XXXIII summer school -conf. "Advanced problems in mechanics": book of abstr. - S.Pb, 2006. - P.46-47.

X17. Khvostova O.E. Modelling of landslide tsunamis in the Mediterranean / O. Khvostova // Study of natural catastrophes on Sakhalin Island and Kuril Islands: The I (XIX) international conf. of young scientists devoted to the 60-anniversary of the Institute of marine geology & geophysics FEB RAS: abstr. — Yuzhno-Sakhalinsk, 2006. - P. 10-11. t

XI8. Tsunami risk estimation for the French coast of the Mediterranean / O. Khvostova, A. Kurkin, E. Pelinovsky, C. Kharif // Geophysical res. abstr. — Vienna: EGU, 2007. - Vol.9, EGU2007-A-07232.

X19. Оценка цунамиопасности Французского побережья в Средиземном море / О.Е. Хвостова, А.А. Куркин, К. Хариф, Е.Н. Пелиновский // Сб. тез., мат. тринадцатой всеросс. науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-13, Ростов-на-Дону, Таганрог). - Екатеринбург-Ростов-на-Дону-Таганрог: изд-во АСФ России, 2007. - Т. 1 - С.548.

Х20. Хвостова О.Е. Математическое моделирование исторических цунами в Охотском и Японском морях / О.Е. Хвостова, А.А. Куркин, А.Г. Чернов // Информац. системы и технологии ИСТ 2007: мат. междунар. науч.-практич. конф. - Н.Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2007. — С.147-148.

Х21. АвербухЕ.Л. Моделирование гипотетического цунами, вызванного обвалом горных пород на Французском побережье Средиземного моря / E.JI. Авербух, О.Е. Хвостова, А.А. Куркин // Сб. тез., мат. четырнадцатой всеросс. науч. конф. студентов-физиков и молодых ученых (ВНКФ-14, Уфа). - Екатеринбург-Уфа: изд-во АСФ России, 2008. - Т.1. - С.444.

Х22. Хвостова О.Е. Исследование сценариев и последствий цунами, вызванного обвалом мыса Канальи на Французском побережье Средиземного моря / О.Е. Хвостова, А.А. Куркин // Сб. тез., мат. пятнадцатой всеросс. науч. конф. студентов-физиков и молодых учёных (ВНКФ-15, Кемерово-Томск). - Екатеринбург-Кемерово: изд-во АСФ России, 2009. - Т.1. - С.631-633.

Х23. Khvostova О. The hypothetical collapse of cape Canaille: different scenarios investigation / O. Khvostova, A. Kurkin, C. Kharif // Geophysical res. abstr. - Vienna: EGU, 2009. - Vol.11 - EGU2009-8903.

X24. Khvostova O.E. Cape Canaille cliff falling: hypothetic tsunami consequences estimation / O.E. Khvostova, E.L. Averbukh, A.A. Kurkin //

24th international tsunami symposium 2009. — Novosibirsk. - P.86.

13

Х25. АвербухЕ.Л. Движение оползневого потока по склону переменной крутизны / E.JI. Авербух, O.E. Хвостова, A.A. Куркин // Литодинамика донной контактной зоны океана: мат. междунар. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения проф. В.В. Лонгинова - М.: ГЕОС, 2009. - С.49-51.

Х26. Хвостова O.E. Применение метода сглаженных частиц к решению уравнений Навье-Стокса: теоретический анализ / O.E. Хвостова, Е.Л. Авербух, A.A. Куркин // Четвертая всеросс. молодежная науч.-инновац. шк. «Математика и математическое моделирование»: сб. мат. — Саров, 2010, — С.5-8.

Х27. Хвостова O.E. Применение метода частиц к решению уравнений Навье-Стокса в лагранжевом представлении: теоретический анализ / O.E. Хвостова, Е.Л. Авербух, A.A. Куркин // Информац. системы и технологии ИСТ-2010: мат. XVI междунар. науч.-технич. конф. -Н. Новгород, НГТУ, 2010. - С.385-386.

Х28. Хвостова O.E. Моделирование движения жидкости со свободной поверхностью методом сглаженных частиц / O.E. Хвостова, Е.Л. Авербух, A.A. Куркин // Будущее технической науки: тез. докл. IX междунар. молодежной науч.-технич. конф. - Н.Новгород: НГТУ им. P.E. Алексеева, 2010.-С.463.

Х29. Хвостова O.E. Исследование возможностей метода сглаженных частиц для моделирования несжимаемой жидкости со свободной поверхностью / O.E. Хвостова, Е.Л. Авербух, A.A. Куркин // Математическое и физическое моделирование опасных природных явлений и техногенных катастроф: мат. всеросс. конф. с участием зарубежных ученых. - Томск: изд-во Том. ун-та, 2010. — С.118-119.

ХЗО. Khvostova O.E. Underwater landslide tsunami generation using smoothed particle hydrodynamics / O. Khvostova, E.L. Averbukh, A. Kurkin // Natural catastrophes: study, monitoring, forecast: The V-th Sakhalin youth scientific school: the book of abstr; ex. ed. O.N. Likhacheva. - Yuzhno-Sakhalinsk: IMG&G FEB RAS, 2010. - P.74-75. X31. Khvostova O.E. Cape Canaille cliff falling: hypothetic tsunami consequences estimation / O. Khvostova, E.L. Averbukh, A. Kurkin // XXXVIII Summer School - conf. "Advanced problems in mechanics": book of abstr. -S.Pb, 2010.-P.51. X32. Хвостова O.E. Применение метода сглаженных частиц для моделирования жидкости со свободной поверхностью / О.Е. Хвостова, E.JI. Авербух, А.А. Куркин // Мат. УП междунар. конф. Посвящ. 110-летию со дня рождения акад. М.А. Лаврентьева «Лаврентьевские чтения по математике, механике и физике». - Новосибирск, 2010. - С.180-181.

Личный вклад автора

Работы с соавторами [ХЗ; Х4; Х6; Х8 - Х10; Х12; Х13; Х18 - Х21; Х25] выполнены на паритетных началах, а в работах [XI; Х2; Х5; Х7; XII; Х14 -XI6; Х22 - Х24; Х26 - Х32] личный вклад Хвостовой О.Е. является основным. В большинстве работ, включая программу для ЭВМ [Х4], автору принадлежит создание компьютерной программы для моделирования движения вязкой жидкости на основе метода сглаженных частиц, выполнение численных экспериментов, а также участие в обсуждении и интерпретации полученных результатов.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы (153 наименования). Общий объем диссертации 163 страницы, включая 67 рисунков, 13 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Механика жидкости, газа и плазмы», Хвостова, Ольга Евгеньевна

Основные результаты данной главы опубликованы в [Х2; Х5; Х7; Х14

20]. 1

4.1. Моделирование оползневых цунами: 1909 г. в районе м. Идокопас (Черное море) и 1979 г. в районе г. Ницца (Средиземное море)

4.1.1. Моделирование оползневого цунами 1909 г. в районе м. Идокопас

Сводка данных о цунами для Черного моря содержит по крайней мере 26 событий, из них только в двадцатом столетии было зафиксировано шесть цунами, в том числе на российском побережье (1905 г. в районе города Анапа, 8 апреля 1909 г. между Сочи и Туапсе, 1966 г. около побережья г. Анапа), что свидетельствует о большой частоте повторяемости цунами в этом регионе[Зайцев, и др., 2003]. Большая часть цунами в Черном море носило локальный характер, и информация об этих событиях достаточно скудная. Черное море не является бассейном с высокой сейсмичностью, поэтому прогноз будущих землетрясений, которые могут вызвать цунами, по существу еще не сделан [Лобковский, и др., 2009]. Кроме того, источниками многих цунами в Черном море являются оползневые явления.

Параметры моделируемого оползня представлены в табл. 4.1. При этих параметрах характеристики расчетных цунами оказываются близкими к наблюдаемым во время цунами 8 апреля 1909 г.'Движение подводного оползня в различные моменты времени, а также распространение генерируемой им волны представлено на рис. 4.4.