"Численное моделирование образования поверхностных волн оползнем с использованием метода крупных частиц". Сергей Александрович Церешко, бакалавриат НГУ, 16.6.2025
Состав коллектива
- Церешко Сергей Александрович, студент 4 курса направления «Прикладная математика и информатика» Механико математического факультета НГУ, автор
- Гусев Олег Игоревич, к.ф.-м.н., ст.преп. НГУ, научный руководитель
Аннотация
Задача наката длинных волн типа цунами на берег представляет практический интерес, поскольку позволяет оценивать возможный ущерб прибрежным объектам. Большая часть цунами возникает в результате землетрясений, но самые высокие волны образуются сходом надводных оползней. При этом известны случаи, когда недооценка возможных высот волн и соответствующего ущерба от схода оползня приводит к трагическим последствиям, поэтому важен надежный инструмент для получения адекватных оценок характеристик поверхностных волн, образованных с участием оползневого механизма.
В настоящей работе разработан численный алгоритм на основе метода «крупных частиц» (МКЧ) для расчета наката длинных поверхностных волн в рамках классической одномерной модели мелкой воды, рассмотрено и исследовано несколько возможных вариантов расчета движения точки уреза. Выполнены сравнения полученных численных решений с экспериментальными данными и результатами расчетов других авторов в задаче о накате уединенной волны на плоский склон и выбран наиболее работоспособный вариант. Для моделирования схода подводного оползня он представляется квазидеформируемым телом, движущимся под действием сил тяжести, плавучести, трения о дно и сопротивления воды. Выполнены тестовые расчеты образования поверхностных волн таким оползнем и их наката на берег. Алгоритм расчета движения оползня адаптирован на надводный случай. Выполнено сравнение результатов расчётов с экспериментальными данными на задаче о генерации волн движением клина, замечено хорошее согласие этих результатов. Выполнен тестовый расчёт образования волн сходом надводного оползня в модельном водохранилище.