Ahmed Abdalazeez doktoritöö kaitsmine TalTech Meresüsteemide instituudis

Date: 
26.11.2020 12:00

Location: 
Taltech Meresüsteemide instituut, Akadeemia tee 15a, Tallinn

Ahmed Abdalazeez doktoritöö kaitsmine TalTech Meresüsteemide instituudis teemal: "Laine dispersiooni ja murdumise mõju mittelineaarsete lainete uhtekõrgusele erineva kujuga laugetel randadel" (Runup of Nonlinear Waves of Different Shapes on a Plane Beach Including Effects of Dispersion and Wave Breaking).

 

Juhendajad: Dr. Ira Didenkulova (Meresüsteemide instituut, Tallinna Tehnikaülikool) ja Dr. Denys Dutykh (Univ. Grenoble Alpes, Univ. Savoie Mont Blanc CNRS)

Oponendid: Dr. Finn Løvholt (Norwegian Geotechnical Institute Department of Offshore Energy, Oslo, Norway) ja Prof. Maria Ana Viana Baptista (Instituto Superior Engenharia de Lisboa, Lisbon, Portugal)

Uuriti erineva kujuga mittelineaarsete lainete (üksikud tsunami-, regulaarsed, bi-harmoonilised ja laevalained) uhtekõrgusi laugetel randadel erineva dispersiooni, mittelineaarsuse ja lainete murdumise korral. Kasutati kolme erinevat meetodit: (i) mittedispersiivse ja mittelineaarse madala vee teooria võrrandite poolanalüütiline lahendus, (ii) vastav numbriline mudel ja (iii) Peregrine'i võrranditega täiendatud dispersiivne numbriline mudel. Uhtekõrguse simulatsioonide jaoks kasutati lameda põhjaga ja ühtlase sügavusega batümeetriat, mis oli ühendatud konstantse kaldega rannanõlvaga. Töö analüütilisi ja numbrilisi tulemusi võrreldi katseandmetega, mis koguti Saksamaal Hannoveris asuvas lainebasseinis (Large Wave Flume (GWK)) aastatel 2012-2013.

Üksiku tsunamilaine mustri põhjal uuriti analüütiliselt ja numbriliselt mittelineaarseid efekte laine uhtekõrgusele. Leiti, et tsunaamilaine maksimaalne uhtekõrgus lauges rannas sõltub laine esiosa (frondi) järskusest. Antud töös esitatakse uus maksimaalse uhtekõrguse leidmise võrrand, mis sõltub laine järskusest, perioodist ja kaugusest rannanõlva alguseni.

Perioodilisi laineid režiimil kh = 0.2 uuriti dispersiivsete ja mittedisperssete mudelite abil ning saadud tulemusi võrreldi katseandmetega. Leiti, et teatud kh vahemikus on suure amplituudiga lainete korral dispersiivsed mõjud olulised ja tuleks rakendada dispersiivseid mudeleid. Samas väikese amplituudiga lainete korral annavad mittedispersiivsed mittelineaarsde madala vee võrrandid aktsepteeritavaid tulemusi. Uuriti ebaregulaarsete lainete uhtekõrguse statistikat režiimil kh = 0.38, kasutades mittelineaarse madala vee teoorial põhinevat numbrilist mudelit. Uhtekõrguse statistikat vaadeldi lainete murdumise, lainete mittelineaarsuse ja olemasoleva lainevälja erineva stsenaariumi osas. Laia spektriga laineväljadel (Δf/f0 = 0.4) on suurem tõenäosus kaasa tuua suuri uhtekõrgusi rannal võrreldes avamere laineväljaga. Erinevalt laia spektriga laineväljadest, on rannanõlva profiili mõju kitsa spektriga lainetele (Δf/f0 = 0.1) suur ja vähendab seeläbi hiidlainete esinemise tõenäosust. Lisaks leiti, et tingimuslik Weibulli sagedusjaotus on kasutatav ekstreemsete lainete uhtekõrguse ja rannalejooksu kauguse iseloomustamiseks.

Doktoritööga saab tutvuda - URL: https://digikogu.taltech.ee/et/Item/f270a84e-32a3-4b08-9717-4de9e57b59d1