利用流固耦合模型研究影响海啸波产生、传播和骤升高度的因素

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海啸模拟包括海啸波的产生,传播及在岸上骤升的全过程,这三个部分都受到海水与海底相互作用的影响。在流行的海啸模拟中,这种相互作用被忽略掉了,并且物理模型中只包含海水部分,通过在海水底部施加静态位移来模拟海啸。   在本文的模拟中,包含了海水与海底相互作用,并且计算了由断层位错(地震)引起的海底的动态位移。在此基础上,探讨了海岸倾角对海啸波登岸时的骤升高度(run-up)的影响、海水深度变化对海啸波传播的影响以及地震震级对海啸波产生的影响。模拟结果显示,海啸波的骤升高度随海岸倾角的增大而减小,且与其余切的平方根有线性关系,这与浅水波方程下孤立波的骤升理论解一致。但计算得到的骤升高度和线性关系的斜率都与理论解不同,并且计算得到的线性关系并非正比关系。另外,当入射波波长和水深固定时,海啸波的骤升高度与入射波波高成正比。海啸波由浅水区进入深水区时波高减小、波长增大,这可能会影响到海啸波的骤升高度。海啸波的波高与引发海啸的地震的断层位错线性相关,且非常接近于正比关系,而海啸波的波长似乎与地震震级无关。  
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