Воздействие опасных морских волн (цунами и волны-убийцы) на берега и сооружения

В рамках тематического направления (анализ и прогнозирование опасных морских явлений и катастроф) сформулирована фундаментальная научная задача: воздействие опасных морских волн (цунами, волны-убийцы) на берега и сооружения. Эта проблема имеет очевидный практический интерес, но в настоящее время основное внимание уделяется самим волновым полям, в том числе расчету зоны затопления побережья, но не их силовым характеристикам. Ставятся следующие задачи, позволяющие оценить воздействие опасных морских волн на берега: 1) усовершенствование вычислительного комплекса НАМИ-ДАНС, решающего уравнения мелкой воды и их нелинейно-дисперсионные обобщения, с включением блоков расчета силовых характеристик цунами; 2) расчеты транспорта наносов в рамках уравнений мелкой воды и уравнений Навье-Стокса в приближении, когда слой донных осадков может быть аппроксимирован вязкой жидкостью; 3) моделирование движения обломочного материала волнами цунами в рамках уравнений Навье-Стокса с помощью вычислительного комплекса ЛОГОС; 4) проведение лабораторных и численных экспериментов по определению донного давления в присутствии различного рода препятствий, что необходимо для последующей реконструкции смещений водной поверхности в волнах-убийцах и цунами оползневого и атмосферного происхождения, когда эффекты негидростатичности становятся важными; 5) выделение волн-убийц в долговременных записях донного давления на шельфе о-ва Сахалин и анализ их форм и статистики; 6) расчеты наката волн большой амплитуды на берег в рамках различных моделей с учетом негидростатических эффектов, важных для волн-убийц и цунами оползневого происхождения; 7) практическое применение развиваемой теории для оценки риска опасных морских волн в г. Корсакове на Сахалине с целью смягчения последствий природных катастроф; 8) проведение инструментальных измерений волновых процессов в прибрежной зоне о. Сахалин в Охотском и Японском морях с помощью разработанного робототехнического комплекса, позволяющего проводить мониторинг волновых характеристик и морфологических изменений суши в опасных морских явлениях с последующим анализом в рамках численных моделей. Данные междисциплинарные исследования позволят предсказывать силовые характеристики опасных морских волн (цунами, волны-убийцы) количественно.