Генерирующие граничные условия для расчёта распространения цунами на последовательности вложенных сеток
К. Хаяши1, А.Г. Марчук2, А.П. Важенин1
1The University of Aizu, Aizu-Wakamatsu, Fukushima, Japan
m5161111@gmail.com
2Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения Российской академии наук, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 6, Новосибирск, 630090
mag@omzg.sscc.ru
Ключевые слова: численный расчёт распространения цунами, граничные условия, вложенные сетки, numerical computation of the tsunami propagation, boundary conditions, nested grids
Страницы: 315-331
Аннотация
В работе анализируются граничные условия, которые применяются при численном моделировании процессов генерации и распространения волн цунами в различных случаях. Особое внимание уделяется генерирующим граничным условиям, которые позволяют легко генерировать волну с заданными характеристиками (амплитуда, период и, вообще, форма сигнала или мареограмма). Ввиду того что в распространяющейся волне цунами скорость водного потока однозначно определяется высотой волны и глубиной, можно путём принудительного изменения уровня водной поверхности в граничных узлах расчётной сетки и заданием компонент скорости водного потока получить волну, распространяющуюся от границы внутрь области. При помощи такого приёма реализован численный расчёт распространения цунами от очага до берега на последовательности сгущающихся сеток. В этом вычислительном эксперименте параметры волны цунами из области в подобласть передаются именно через граничные условия. Ещё таким способом можно модельным источником малого размера генерировать очень длинную волну цунами, в частности такую волну, которая на заданной линии имеет определённый профиль. Иногда такое требуется при тестировании численных методов расчёта цунами.
DOI: 10.15372/SJNM20180306 |
