Modelling of tides and tsunami waves propagation is important problem for the hydraulic engineering practice since it allows to predict characteristics of these phenomena (load, values of run up and flooding zones, propagation times to structures and so on) and to make reasonable choice of design solution for coastal structures. Numerical modeling is effective way to simulate tides and tsunami waves propagation. Results of simulations of tides and tsunami waves propagation on the basis of shallow water model are presented and analyzed in the article. It was considered explicit and implicit numerical scheme for solution of shallow water model equations, which were verified on the number of experimental results including experimental data on distribution of dam-break wave propagation on a dry and sloping bottom. It is shown that the numerical data of tides in Persian Gulf are well co-ordinated with the data of tidal tables, both on time and on level of tides in various points. Numerical results of tsunami waves propagation in the Krasheninnikov Bay and Kozmino Bay are presented at various angles of tsunami at open boundary of computed area. Numerical results of tide currents for Krasheninnikov Bay are presen ted for various velocities of a wind. Developed programs may be used, particular, for numerical calculations of impact characteristics of tsunami waves on structures in coastal and offshore zones according requirements of Russian normative documents.

Моделирование приливно-отливных течений и распространения волн цунами является важной задачей для практики гидротехнического строительства, так как позволяет предсказать характеристики этих явлений (нагрузки, величины заплесков и зон затопления, времена добегания до сооружений и т. п.) и сделать обоснованный выбор конструктивных решений для прибрежных сооружений. Численное моделирование является эффективным инструментом для определения характеристик приливно-отливных явлений и распространения волн цунами. В настоящей работе приведены и проанализированы результаты расчетов приливно-отливных течений и распространения волн цунами на основе численного решения уравнений мелкой воды. Рассмотрены явная и неявная численные схемы решения уравнений мелкой воды, которые были верифицированы на большом количестве экспериментальных результатов, в том числе и на экспериментальных данных по распространению волн прорыва по сухому и наклонному дну. Показано, что данные расчетов по моделированию приливов в Персидском заливе удовлетворительно согласуются с данными приливных таблиц, как по времени наступления приливов, так и по величине приливов в различных точках. Представлены результаты расчетов распространения волн цунами в акваториях бухты Крашенинникова и бухты Козьмино при различных углах подхода волн цунами к открытой границе расчетной области. Приведены результаты расчетов приливно-отливных течений для бухты Крашенинникова при различных заданиях скоростей ветра. Разработанные программные средства могут, в частности, применяться для проведения численных расчетов по определению характеристик воздействия волн цунами на сооружения, расположенные в прибрежной и береговой зоне, согласно требованиям Российских нормативных документов.

• Numerical modelling of tides and tsunami waves propagation
• Численное моделирование приливов и распространения волн цунами
  • 1. Introduction
  • 2. Methods
    • 2.1. Governing equations
    • 2.2. Numerical algorithms
    • 2.2.1. Explicit scheme
    • 2.2.2. Implicit scheme
  • 3. Results and Discussion
    • 3.1. Tidal currents in the Persian Gulf
    • 3.2. Distribution of tsunami wave in Kozmino Bay
    • 3.3. Tidal currents and distribution of tsunami wave in the Krasheninnikov Bay
  • 4. Conclusions

Инженерно-строительный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2017-. — Периодичность: 8 раз в год. — Выходит с 2017 г. (с № 5). — Электрон. журнал. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Инженерно-строительный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2017-. № 6 (82), 2018. — 1 файл (16,1 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j19-169.pdf>.