Mô hình số tích hợp mô phỏng sạt lở đất ngầm tạo sóng thần: Kiểm chuẩn cho bài toán một chiều

Trong nghiên cứu này, tác giả giới thiệu mô hình số tích hợp mô phỏng hiện tượng sạt lở đất ngầm bằng hệ phương trình phi tuyến nước nông và hiện tượng tạo - lan truyền sóng bằng hệ phương trình Boussinesq mở rộng có xét tới điều kiện biên đáy biển thay đổi theo thời gian - không gian.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình số tích hợp mô phỏng sạt lở đất ngầm tạo sóng thần: Kiểm chuẩn cho bài toán một chiều TẠP CHÍ ISSN: 1859-316X KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢIKHOA HỌC - CÔNG NGHỆ JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY MÔ HÌNH SỐ TÍCH HỢP MÔ PHỎNG SẠT LỞ ĐẤT NGẦM TẠO SÓNG THẦN: KIỂM CHUẨN CHO BÀI TOÁN MỘT CHIỀU INTEGRATED NUMERICAL MODEL OF SUBMARINE LANDSLIDE-INDUCED TSUNAMI: VERIFICATION TO ONE - DIMENSIONAL DOMAIN PHẠM VĂN KHÔI Khoa Công trình, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam Email liên hệ: khoipv.ctt@vimaru.edu.vnTóm tắt including the bottom - varying in time and space. The result of one - dimensional integrated modelDo động đất hoặc núi lửa hoạt động ngoài khơi, of submarine landslide - induced tsunami isđáy biển nơi có mái dốc lớn có thể bị sạt lở gây ra verified to the experimental data.sóng thần. Sóng thần tuy được hình thành ở vùngnước sâu với biên độ ban đầu khá nhỏ nhưng nó Keywords: Numerical model, integrated model,có thể lan truyền nhanh và không bị suy giảm submarine landslide, tsunami, one-dimensional domain.năng lượng. Đặc biệt khi gặp đường bờ dốcngược, chiều cao sóng thần sẽ tăng rất nhanh và 1. Giới thiệucó thể gây ra thảm họa với đất liền. Sạt lở đấtngầm tạo sóng thần là hiện tượng phức tạp chịu Sạt lở đất tạo sóng thần luôn là một đề tài thử tháchsự tác động qua lại giữa năng lượng đáy biển và với các nhà khoa học đại dương từ trước tới nay [1] -năng lượng sóng. Trong nghiên cứu này, tác giả [7]. Năm 2011, trận động đất sóng thần hỗn hợp tại Tohoku, Nhật Bản xảy ra đã làm khoảng 18.000 ngườigiới thiệu mô hình số tích hợp mô phỏng hiện chết và thiệt hại hàng tỷ đô la. Trong một nghiên cứutượng sạt lở đất ngầm bằng hệ phương trình phi sau đó, các nhà khoa học đã chứng minh rằng sạt lởtuyến nước nông và hiện tượng tạo - lan truyền đất ngầm dưới đáy biển do động đất đã góp phần làmsóng bằng hệ phương trình Boussinesq mở rộng gia tăng chiều cao sóng thần lên đến 40 m khi vào đếncó xét tới điều kiện biên đáy biển thay đổi theo bờ biển [4]. Cuối năm 2018, núi lửa Anak Krakatauthời gian - không gian. Kết quả mô phỏng bài toán hoạt động ngoài khơi Indonesia đã làm xuất hiện sóngmột chiều của mô hình tích hợp sạt lở đất ngầm thần và làm chết hơn 400 người [6]. Tại Quảng Namtạo sóng thần được kiểm chuẩn với kết quả thí cuối năm 2017 cũng đã xảy ra sạt lở đất tạo sóng thầnnghiệm của mô hình vật lý. đã làm một người chết và phá hủy nhiều ngôi nhà venTừ khóa: Mô hình số, mô hình tích hợp, sạt lở đất sông Trường như Hình 1 [7]. So với sóng thần tạo bởingầm, sóng thần, bài toán một chiều. động đất, sóng thần tạo bởi sạt lở đất thường có biênAbstract độ sóng cao hơn và chiều dài sóng ngắn hơn [8]. Do đó, nhiều nhà khoa học đã dày công nghiên cứu để dựDue to the earthquake or the active vocalno at the báo hiện tượng kết hợp nguy hiểm này.ocean, the seabed surface at the steep slope mayslide down that induces tsunami. Tsunamigenerated in the deep water area has the initialsmall amplitude, but it can propagate veryquickly, without energy loss. Especially when itmeets the shore line, the wave height may beincreased quickly then causes the disasterproblem. The submarine landslide-inducedtsunami is the complicated inter - connectedphenomenon between sedbed energy and waterwave energy. In this study, the integrated model is Hình 1. Sạt lở đất gây sóng thầnintroduced to simulate submarine landslide using tại khu vực sông Trường, Quảng Nam [7]the nonlinear shallow water equations andtsunami using the extended Boussinesq equations62 SỐ 69 (01-2022)TẠP CHÍ ISSN: 1859-316XKHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI ...