ИСТИНА

Работа посвящена моделированию стоячих волн в замкнутых водоемах под воздействием сейсмических движений грунта. В ряде случаев такие волны могут иметь значительные амплитуды, представляющие опасность для человеческой деятельности. Имеются многочисленные описания и видеосвидетельства волн с амплитудой более метра в плавательных бассейнах, расположенных недалеко от эпицентра землетрясения. Примечательно, что аналогичные явления могут происходить и за много тысяч километров от сейсмического источника: во время катастрофического землетрясения 2011 года в Японии в норвежских фьордах возникли колебания уровня с амплитудой до 2 м [1]. Основными целями работы являются: разработка численной модели колебаний водных масс в закрытых водоёмах на основе уравнений теории мелкой воды под воздействием сейсмических колебаний, численное воспроизведение сейшевых колебаний с использованием реальных сейсмических записей. В основу численной модели положена расчетная схема сквозного счета на сетке Аракавы. Показано, что при слабых (по сравнению с ускорением свободного падения) вертикальных сейсмических движениях сейшевые колебания в водоемах малых размеров формируются преимущественно за счет горизонтальных ускорений дна, а вертикальные ускорения играют пренебрежимо малую роль. Резонансный отклик водоемов на реальные сейсмические колебания рассмотрен на примере модельных водоемов с простой геометрией (прямоугольной и круговой). Установлено, что амплитуда сейшевых колебаний растет с увеличением глубины водоема. Выполнено численное моделирование сейшевых колебаний в естественных водоемах с учетом реальной батиметрии и с использованием акселлерограмм, полученных для двух сейсмических событий (Землетрясение Тохоку 2011 и Охотоморское глубокофокусное землетрясение 2013 года). Показано, что данные землетрясения могли инициировать сейши заметных амплитуд даже на больших расстояниях от эпицентра. В частности, в озере Смердячье (Шатурский район Московской области, характерный диаметр – 300м, максимальная глубина – 30м) Охотоморское землетрясение должно было вызвать колебания уровня с амплитудой порядка нескольких сантиметров, а в аналогичном ему по батиметрии озере на расстоянии 450км от эпицентра землетрясения Тохоку сейшевые волны могли бы достигать высот более метра.