Численное моделирование цунами в системе севастопольских бухт

   В рамках численного моделирования выполнено исследование проникновения волн цунами в систему Севастопольских бухт. Для моделирования распространения цунами использовалась нелинейная гидродинамическая модель SWASH. Для определения краевых условий на жидкой границе расчетной области с помощью модели цунами Черного моря рассчитаны колебания уровня вблизи Севастополя в районе глубин 90 м при прохождении волн цунами из трех потенциально возможных очагов цунами, вызванных подводными землетрясениями магнитудой 7. Анализ результатов численных экспериментов показал, что при проникновении цунами в бухты Севастополя из ближнего очага подъем уровня моря в вершинах бухт может достигать 1–2 м. При этом максимальные амплитуды колебаний уровня получены для бухт Песочная и Карантинная, где они составили 2 м. В Севастопольской бухте подъемы уровня могут достигать около 0,5–1 м. Рассчитанные мареограммы демонстрируют, что наиболее интенсивные колебания происходят в первые 3–3,5 ч действия цунами. Показано, что от волн, приходящих из удаленных очагов, прибрежная зона Севастополя защищена мысом Херсонес. Численные эксперименты показали, что защитные молы на входе в Севастопольскую бухту не оказывают существенного влияния на вызванные цунами колебания уровня моря внутри бухты.

1. Никонов А.А., Гусяков В.К., Флейфель Л.Д. Новый каталог цунами в Черном и Азовском морях в приложении к оценке цунамиопасности Российского побережья // Геология и геофизика. 2018. Т. 59, № 2. С. 240–255. doi: 10.15372/GiG20180208

2. Yalciner A., Pelinovsky E., Talipova T., Kurkin A., Kozelkov A., Zaitsev A. Tsunamis in the Black Sea: Comparison of the historical, instrumental and numerical data // Journal of Geophysical Research. Oceans. 2004. Vol. 109, Iss. C12. C12023. doi: 10.1029/2003JC002113

3. Пелиновский Е.Н., Зайцев А.И. Оценка и картирование опасности цунами на Черноморском побережье Украины // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. 2011. № 3 (90). С. 44–50. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-i-kartirovanie-opasnosti-tsunami-na-chernomorskom-poberezhie-ukrainy (дата обращения: 09. 03. 2023)

4. Зайцев А.И., Пелиновский Е.Н., Ялченир А. Прогноз высот волн цунами на Черноморском побережье России // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2011. № 1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/prognoz-vysot-voln-tsunami-na-chernomorskom-poberezhie-rossii (дата обращения: 09. 03. 2023)

5. Доценко С.Ф. Численное моделирование цунами в Черном, Азовском и Каспийском морях как необходимый элемент региональных систем раннего предупреждения о цунами // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2012. Т. 2, Вып. 26. С. 287–300.

6. Доценко С.Ф., Ингеров А.В. Характеристика волн цунами сейсмического происхождения в бассейне Черного моря по результатам численного моделирования // Морской гидрофизический журнал. 2013. № 3. С. 25–34.

7. Мазова Р.Х., Кисельман Б.А., Осипенко Н.Н., Колчина Е.А. Анализ спектральных характеристик черноморских цунами // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. 2013. № 2 (99). С. 52–66. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-spektralnyh-harakteristik-chernomorskih-tsunami (дата обращения: 09. 03. 2023).

8. Лобковский Л.И., Мазова Р.Х., Баранова Е.А. и др. Численное моделирование распространения черноморских и азовоморских цунами через Керченский пролив // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 2. С. 111–122. doi: 10.22449/0233–7584–2018–2–111–122

9. Баранова Е.А., Мазова Р.Х. Цунамиопасность Крымского побережья Черного моря и Керченского пролива при катастрофических цунамигенных землетрясениях, близких по локализации к историческому Ялтинскому землетрясению 12 сентября 1927 года // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 2. С. 123–138. doi: 10.22449/0233–7584–2020–2–123–138

10. Никонов А.А. Повторяемость цунами на берегах Черного и Азовского морей // Физика Земли. 1997. Т. 33. С. 72–87.

11. Никонов А.А. Неизвестное землетрясение в Крыму // Природа. 1995. № 8. С. 88–93.

12. Безушко Д.И., Мироненко И.Н., Мурашко А.В. Цунами Черноморского побережья Украины // Вісник Одеського національного морського університету. 2015. № 1 (43). С. 82–90. URL: http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?I21DBN=LINK&P21DBN=UJRN&Z21ID=&S21REF=10&S21CNR=20&S21STN=1&S21FMT=ASP_meta&C21COM=S&2_S21P03=FILA=&2_S21STR=Vonmu_2015_1_9

13. Фомин В.В., Белоконь А.Ю., Харитонова Л.В., Алексеев Д.В. Численное моделирование проникновения волн цунами в Балаклавскую бухту // Морской гидрофизический журнал. 2022. Т. 38, № 4. С. 405–421. URL: https://mhiras.elpub.ru/jour/article/view/710

14. СП 292.1325800.2017 Здания и сооружения в цунамиопасных районах. Правила проектирования. Москва, 2017. 147 с. URL: https://docs.cntd.ru/document/456088760

15. СП 14.13330.2018 Свод правил. Строительство в сейсмических районах, 2018. 238 с. URL: https://docs.cntd.ru/document/550565571

16. Стокозов Н.А. Морфометрические характеристики Севастопольской и Балаклавской бухт // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2010. Вып. 23. С. 198–208.

17. Алексеев Д.В., Иванов В.А., Иванча Е.В., Фомин В.В., Черкесов Л.В. Оценка защитных молов на характеристики ветрового волнения в Севастопольской бухте // Метеорология и гидрология. 2013. № 4. С. 47–57.

18. SWASH User Manual. SWASH version 7.01 / The SWASH team. Delft: Delft University of Technology, 2012. 144 p.

19. Базыкина А.Ю., Михайличенко С.Ю., Фомин В.В. Численное моделирование цунами в Черном море, вызванного землетрясением 12 сентября 1927 г. // Морской гидрофизический журнал. 2018. Т. 34, № 4. С 318–328. doi: 10.22449/0233-7584-2018-4-318-328

20. Уломов В.И., Полякова Т.П., Шумилина Л.С., Чернышева Г.В., Медведева Н.С., Саваренская О.Е., Степанова М.В. Опыт картирования очагов землетрясений // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. Москва: Институт физики Земли РАН, 1993. Вып. 1. С. 99–108.