Рычков А.Д.   Milosevic H.   Бейзель С.А.  

Численное моделирование наката волн цунами методом крупных частиц

Докладчик: Рычков А.Д.

В рамках модели мелкой воды рассматривалась задача о накате уединенной волны на берег со сложной береговой кромкой с учетом силы трения, осредненной по глубине волны. Система уравнений, описывающая движение такой волны записывается   в декартовой системе координат, областью решения системы являлся прямоугольник с профилем дна, взятым из соответствующей батиметрии. На верхней и нижней границах в области волны задавались неотражающие граничные условия, в области суши все параметры, описывающие движение жидкости, полагались равными нулю. На входной границе, через которую волна входит в область, задавалось изменяющиеся во времени значение величины ее глубины, взятое из анализа подхода к побережью океанской волны.
     Для численного решения системы уравнений мелкой воды применялся метод крупных частиц. Использование «классического» метода частиц в ячейках оказалось невозможным в силу статистического характера получаемого с его помощью решения. Такое решение не удовлетворяет условию гидростатического равновесия  в покоящейся воде, и значительно искажает процесс распространения волны. Метод крупных частиц лишен этого недостатка и позволяет получить сбалансированную разностную схему. Тестирование численной методики проводилось на «классической» задаче об обтекании конического острова. Полученные результаты вполне удовлетворительно совпали с результатами экспериментов, а также с результатами других авторов.