Информационная карта

Композитное моделирование — это комплексное и сбалансированное использование физических и численных моделей, дополненное аналитическими исследованиями и натурными измерениями. Композитное моделирование волновых процессов позволит получить максимальную отдачу как от физического моделирования, так и от численного моделирования, применяя каждое для той географической области или для тех масштабов, где оно работает лучше всего, и таким образом приведет к оптимальному моделированию. Композитное моделирование может обеспечить более высокое качество (более высокую точность, уменьшенную неопределенность результатов) при тех же затратах и может предоставить возможности для моделирования более сложных проблем, которые не могут быть решены, используя физическое моделирование или численное моделирование отдельно. Физическое моделирование позволяет изучить взаимодействие волн и ветра с сооружениями с учетом конструктивных особенностей сооружений. Однако, физическое моделирование ограничено масштабами лабораторных установок и необходимостью обеспечивать критерии подобия. Для физического моделирования недоступно моделирование развития и трансформации ветровых волн на значительных расстояниях. Расчетные методы позволяют получить оперативно основные оценки, однако эти методы основаны на упрощенных решениях и, в результате, дают непредсказуемые ошибки. Численные методы позволяют учесть реальные гидрометеорологические и топографические особенности конкретного района, но, часто приходится использовать не строгие, с точки зрения вычислительной математики, решения. Поэтому, правильным является использование при исследовании объекта всех четырех методов, т.е. композитного моделирования. Для математического моделирования волн используется цепочка моделей, как лицензионных, так и открытого доступа, и авторских, что позволяет численно моделировать процессы генерации и распространения волн. С помощью математического моделирования определяют характеристики волнового режима. Математическое моделирование определяет параметры волн непосредственно перед сооружениями, которые необходимы для исследования взаимодействия волн с сооружениями. Для непосредственных исследований взаимодействия с сооружениями используются лабораторные эксперименты в гидродинамических лабораториях НИУ МГСУ. С помощью физического моделирования получают также параметры, необходимые для математического моделирования волнового режима. Такие, как коэффициенты отражения волн от сооружений. При проектировании портовых комплексов перед заказчиками работ ставится задача проведения натурных измерений или получения соответствующих данных у Гидрометеослужбы или в других организациях для верификации результатов моделирования. Концепция композитного моделирования обеспечивает выполнение следующего важного положения СП 38.13330.2012 «Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)»: «А.5 Допускается определение характеристик волнения на основе гидродинамического и вероятностного моделирования с использованием спектрально-дискретных или спектрально-параметрических моделей. Верификацию результатов гидродинамического моделирования рекомендуется проводить по имеющимся данным измерений характеристик волнения в натурных условиях или на физических моделях».