1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Океанология
  4. T. 63, № 6, 2023

Океанология, 2023, T. 63, № 6, стр. 916-926

Исследование режимов сейшевых колебаний Севастопольской бухты

Ю. В. Манилюк 1, *, Д. И. Лазоренко 1, **, В. В. Фомин 1, ***, Д. В. Алексеев 1, ****

1 Морской гидрофизический институт РАН
299011 г. Севастополь, ул. Капитанская, 2, Россия

* E-mail: uvmsev@mhi-ras.ru
** E-mail: d.lazorenko.dntmm@gmail.com
*** E-mail: v.fomin@mhi-ras.ru
**** E-mail: d.alekseev@mhi-ras.ru

Поступила в редакцию 30.09.2022
После доработки 23.01.2023
Принята к публикации 16.02.2023

Аннотация

На основе гидродинамической конечно-элементной модели ADCIRC исследуются различные режимы сейшевых колебаний в узкой протяженной глубоководной бухте на примере Севастопольской бухты. В качестве возмущений рассматриваются длинные волны, проникающие в бухту через ее вход. Расчеты выполнены для возмущений с периодами 2.5, 2.9 и 6.2 мин, принадлежащих собственным модам бухты с различной пространственной структурой: поперечной, продольно-поперечной и продольной соответственно. Воздействие данных возмущений приводит к генерации не только резонансных мод с периодами, близкими к периоду возмущения, но и интенсивной моды Гельмгольца, возникающей после прекращения действия возмущения и приводящей к значительному увеличению амплитуды колебаний уровня. В проведенных исследованиях сейш, вызываемых возмущениями в виде монохроматических длинных волн, приходящих из открытого моря, не удалось получить подтверждения, что наибольшую потенциальную опасность для прибрежной зоны вытянутой глубоководной бухты представляют так называемые экстремальные моды, имеющие поперечную структуру. Мода со структурой, близкой к поперечной, была сгенерирована, но ее максимальная амплитуда оказались в 2.5 раза меньше, чем у продольно-поперечной и продольной сейш. Наибольшее усиление набегающих волн отмечено для продольно-поперечной моды с периодом 2.9 мин.

Ключевые слова: сейши в бухтах, экстремальные моды сейш, севастопольские бухты, модель ADCIRC

Список литературы

  1. Балинец Н.А. Условия возникновения тягуна в портах Черного моря // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовых зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2007. № 15. С. 362–369.

  2. Иванов В.А., Манилюк Ю.В., Санников В.Ф. Сейши в бассейне с открытым входом // Прикладная механика и техническая физика. 2018. Т. 59. № 4. С. 23–30. https://doi.org/10.15372/PMTF20180404

  3. Иванов В.А., Пальшин Н.И., Манилюк Ю.В. Сейши Петрозаводской губы Онежского озера // Водные ресурсы. 2019. Т. 46. № 5. С. 503–510. https://doi.org/10.31857/S0321-0596465503-510

  4. Манилюк Л.С., Балинец Н.А. Тягун в портах Черного моря // Метеорология и гидрология. 2005. № 9. С. 120–122.

  5. Манилюк Ю.В., Лазоренко Д.И., Фомин В.В. Исследование сейшевых колебаний в смежных бухтах на примере Севастопольской и Карантинной бухт // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36. № 3. С. 261–276. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2020-3-261-276

  6. Манилюк Ю.В., Лазоренко Д.И., Фомин В.В. Сейшевые колебания в системе севастопольских бухт // Водные ресурсы. 2021. № 5. С. 526–536. https://doi.org/10.31857/S0321059621050126

  7. Рабинович А.Б. Длинные гравитационные волны в океане: захват, резонанс, излучение. – СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 325 с.

  8. Aranguiz R., Catalan P.A., Cecioni C. et al. Tsunami resonance and spatial pattern of natural oscillation modes with multiple resonators // JGR Oceans. 2019. V. 124. Iss. 11. P. 7797–77816. https://doi.org/10.1029/2019JC015206

  9. Bellotti G. Transient response of harbours to long waves under resonansce conditions // Coastal Engenieering. 2007. V. 54. Iss. 9. P. 680–693. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2007.02.002

  10. Bellotti G., Briganti R., Beltrami G., Franco L. Modal analysis of semi-enclosed basins // Coastal Engineering. 2012. V. 64. P. 16–25. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2012.02.002

  11. Dong G., Zheng Z., Gao J. et al. Experimental investigation on special modes with narrow amplification diagrams in harbor oscillations // Coastal Engineering. 2020. V. 159. August 2020, 103720. https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2020.103720

  12. Heidarzadeh M., Rabinovich A.B. Combined hazard of typhoon generated meteorological tsunamis and storm surges along the coast of Japan // Natural Hazards. 2021. V. 106. P. 1639–1672. https://doi.org/10.1007/s11069-020-04448-0

  13. Lee J.J. Wave-induced oscillations in harbours of arbitrary geometry // Journal of Fluid Mechanics. 1971. V. 45. № 2. P. 375–394.

  14. Liu P. L.-F., Monserrat M., Macros M., Rabinovich A.B. Coupling between two inlets: observation and modeling // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. № C3. 3069. P. 14-1–14-10. https://doi.org/10.1029/2002JC001478

  15. 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.

  16. Ma X., Zheng Z., Zhang X., Dong G. Numerical investigation on special modes with narrow amplification diagram in harbor oscillations // Ocean Dynamics. 2020. V. 70. Iss. 1. P. 1–19. https://doi.org/10.1007/s10236-019-01325-8

  17. Nakano M., Fajimoto N. Seiches in bays forming coupled system // Journal of the Oceanographical Society of Japan. 1987. V. 43. P. 124–134.

  18. Rabinovich A.B. Seiches and Harbor Oscillations (Chapter 9) // Handbook of Coastal and Ocean Engineering / Ed. Y.C. Kim. – Singapoure: World Scientific Publ., 2009. P. 193–236.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Океанология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал