В.В. Фомин^1,2, Д.И. Лазоренко¹, Д.В. Алексеев¹, А.А. Полозок²

¹ Морской гидрофизический институт РАН, г. Севастополь

² Севастопольское отделение Государственного океанографического института им. Н.Н. Зубова, г. Севастополь

Аннотация

С использованием численной модели ADCIRC + SWAN проведены расчеты штормовых нагонов и ветрового волнения в Таганрогском заливе Азовского моря и исследованы механизмы затопления дельты Дона. Модель реализована на неструктурированной сетке с высоким разрешением. В качестве атмосферного форсинга использованы однородные по пространству поля ветра разных направлений и модельные поля ветра, соответствующие шторму 24 – 25 сентября 2014 г. Показано, что затопление дельты Дона происходит при скоростях ветра не менее 15 м/с. Гребни ветровых волн в районе дельты Дона дают добавку в общий подъем уровня моря в пределах ~ 0,3 м.

Ключевые слова

Азовское море, наводнения, штормовые нагоны, ветровое волнение, численное моделирование, ADCIRC + SWAN, неструктурированные сетки, параллельные вычисления

Список литературы

1. Матишов Г.Г., Чикин А.Л., Бердников С.В., Шевердяев И.В., Клещенков А.В., Кириллова Е.Э. Экстремальное затопление дельты Дона весной 2013 г.: хронология, условия формирования и последствия // Вестн. Южного научного центра РАН.– 2014.– т.10, № 1.– С.17-24.
2. Матишов Г.Г. Керченский пролив и дельта Дона: безопасность коммуникаций и населения // Вестн. Южного научного центра РАН.– 2015.– т.11, № 1.– С.6-15.
3. Фомин В.В., Полозок А.А. Технология моделирования штормовых нагонов и ветрового волнения в Азовском море на неструктурированных сетках // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа.– Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2013.– вып.27.– С.139-145.
4. Fomin V.V., Polozok A.A., Kamyshnikov R.V. Wave and storm surge modelling for Sea of Azov with use of ADCIRC + SWAN // Collection of articles of the II Intern. Conf. “Geoinformation Sciences and Environmental Development: New Approaches, Methods, Technologies”.– Rostov-on-Don, 2014.– P.111-116.
5. Dietrich J.C., Zijlema M., Westerink J.J., Holthuijsen L.H., Dawson C., Luettich R.A., Jensen Jr.R., Smith J.M., Stelling G.S., Stone G.W. Modeling hurricane waves and storm surge using integrally-coupled, scalable computations // Coastal Engineering.– 2011.– v.58, iss.1.– P.45-65.
6. Luettich R.A., Westerink J.J., Scheffner N.W. ADCIRC: an advanced three-dimensional circulation model for shelves coasts and estuaries, report 1: theory and methodology of ADCIRC-2DDI and ADCIRC-3DL.– Dredging Research Program Technical Report DRP-92-6.– U.S. Army Engineers Waterways Experiment Station.– Vicksburg, MS, 1992.– 137 p.
7. Luettich R.A., Westerink J.J. Formulation and numerical implementation of the 2D/3D ADCIRC; 2004. http://adcirc.org/adcirc_theory_2004_12_08.pdf
8. Booij N., Ris R.C., Holthuijsen L.H. A third-generation wave model for coastal regions. Model description and validation // J. Geophys. Res.– 1999.– 104(C4).– P.7649-7666.
9. Zijlema M. Computation of wind-wave spectra in coastal waters with SWAN on unstructured grids // Coastal Engineering.– 2010.– v.57, iss.3.– P.267-277.
10. Holthuijsen L.H. Waves in oceanic and coastal waters.– Cambridge: Cambridge University Press, 2007.– XVI.– 387 р. http://www.cambridge.org/9780521860284.
11. Grant W.D., Madsen O.S. Movable bed roughness in unsteady oscillatory flow // J. Geophys. Res.– 1982.– v.87.– P.469-481.
12. Kerr P.C., Martyr R.C., Donahue A.S., Hope M.E., Westerink J.J., Luettich R.A., Kennedy A.B., Dietrich J.C., _Dawson C., Westerink H.J. U.S. IOOS coastal and ocean modeling testbed: Evaluation of tide, wave and hurricane surge response sensitivities to mesh resolution and friction in the Gulf of Mexico // J. Geophys. Res. Oceans.– 2013.– 118.– Р.4633-4661, doi:10.1002/jgrc.20305.
13. Dietrich J.C., Kolar R.L., Luettich R.A. Assessment of ADCIRC's Wetting and Drying Algorithm // Proc. XV Intern. Conf. on Computational Methods in Water Resources.– 2004.– v.2.– P.1767-1777.

Текст статьи

Скачать статью в PDF-формате