MARC

 008260203s2023        us                              c    eng  d
■001000017365976
■00520260209102906
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798263393694
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32315742
■035    ▼a(MiAaPQ)GeorgiaTech75068
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a000
■1001  ▼aLiu,  Yibin.
■24510▼aPhysical  Modeling  of  Submarine  Volcanic  Eruption  Generated  Tsunamis
■260    ▼a[Sl]▼bGeorgia  Institute  of  Technology▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2023
■300    ▼a190  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Fritz,  Hermann  M.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Georgia  Institute  of  Technology,  2023.
■520    ▼aTsunamis  generated  by  volcanic  activities  have  caused  some  of  the  most  catastrophic  events  in  recorded  history.  For  volcanic  tsunamis,  source  mechanisms  such  as  underwater  eruptions,  pyroclastic  flows,  landslides,  caldera  collapses  and  phreatomagmatic  explosive  eruptions  can  displace  large  water  volumes.  They  are  related  to  several  catastrophic  historical  events.  The  1883  Krakatau  eruption  in  Indonesia  caused  more  than  36,000  victims  due  to  tsunami  waves  and  pyroclastic  flows  in  the  Sunda  Strait.  In  the  recent  2022  Tonga  eruption,  the  tsunami  waves  generated  by  underwater  explosion  and  pressure  shockwave  reached  Tongatapu  coastline  with  runup  heights  up  to  15  m.  There  are  very  limited  event  records  and  field  data  of  tsunamis  generated  by  submarine  volcanos.  Thus,  we  have  designed  the  following  physical  experiments  to  better  understand  its  complex  source  mechanisms.The  mechanism  of  tsunami  generation  by  submarine  volcanic  eruption  was  isolated,  and  a  volcanic  tsunami  generator  (VTG)  was  designed  and  deployed  in  the  tsunami  wave  basin  (TWB).  The  volcanic  tsunami  experiments  were  performed  in  the  NHERI  experimental  facility,  the  O.H.  Hinsdale  Wave  Research  Laboratory  at  Oregon  State  University  in  Corvallis,  Oregon.  The  experiments  were  specifically  designed  to  study  tsunami  waves  generated  by  underwater  volcanic  eruption.  The  wave  maker  is  a  novel  pneumatic  volcanic  tsunami  generator,  which  allows  for  controlled  vertical  acceleration.  It  is  designed  as  a  telescopic  column  of  1.2  m  diameter  driven  by  eight  pneumatic  actuators  with  a  vertical  stroke  of  0.3  m.  A  linear  potentiometer  is  installed  inside  the  VTG  to  record  its  vertical  displacement  during  the  wave  generation  process.  More  than  300  experimental  runs  were  conducted,  which  includes  117  combinations  of  13  water  depths  and  9  driving  tank  air  pressures.  The  peak  stroke  velocity  of  the  VTG  is  positively  correlated  with  the  driving  tank  pressure.  The  dimensions  of  the  large-scale  tsunami  wave  basin  are  48.8  m  by  26.5  m  and  the  tested  still  water  depth  range  is  between  0.73  m  to  1.5  m.  The  instrumentation  deployed  inside  the  basin  includes  wave  gauges,  runup  gauges  and  multiple  purposed  cameras  such  as  PTZ,  PIV  and  underwater  cameras.  The  wave  gauge  and  potentiometer  data  are  recorded  and  analyzed  to  characterize  the  generation  and  propagation  of  surface  waves  in  radial  and  angular  directions.The  vertical  stroke  motion  of  the  VTG  generates  leading  elevation  N-waves.  A  concentric  vertical  spike  is  formed  by  superposition  of  the  circular  bore  from  the  wave  generation  motion.  The  tsunami  heights  generated  with  the  VTG  are  measured  with  wave  gauge  array  and  the  performance  of  VTG  characterizes  the  dimensionless  leading  wave  amplitude  and  period.  The  experiment  data  shows  the  variation  of  the  leading  wave  amplitude,  period,  and  celerity  along  the  radial  propagation  distance.  The  dimensionless  leading  wave  amplitude  decreases  with  the  dimensionless  radial  propagation  distance.  It  is  found  that  the  attenuation  rate  of  the  leading  wave  exceeds  the  range  (-  1.0,  -  0.7)  predicted  by  the  linear  wave  theory  in  scenarios  with  relatively  large  Froude  numbers.  The  dimensionless  leading  wave  period  increases  with  the  dimensionless  propagation  distance  according  to  linear  wave  theory.  The  nonlinearity  diagram  of  the  experimental  data  reveals  that  the  tsunamis  are  mostly  weakly  nonlinear  and  weakly  dispersive  waves.  The  tsunami  wave  characteristics  from  the  large-scale  physical  model  are  compared  with  existing  wave  theories  and  models.  The  comparisons  between  wave  energy  and  source  energy  show  that  at  most  60%  of  the  potential  energy  in  the  initial  dome  shaped  water  surface  deformation  is  converted  to  the  wave  train  and  up  to  40%  to  the  leading  wave.  Empirical  equations  are  derived  to  characterize  and  evaluate  tsunami  wave  parameters  such  as  amplitudes  and  periods,  which  can  help  to  improve  current  tsunami  warning  and  mitigation  systems  with  consideration  of  volcanic  tsunami  hazards.  The  experimental  data  serves  as  benchmark  to  validate  and  advance  three-dimensional  numerical  volcanic  tsunami  prediction  models.
■590    ▼aSchool  code:  0078.
■650  4▼aFatalities
■650  4▼aGauges
■650  4▼aLandslides  &  mudslides
■650  4▼aVolcanoes
■650  4▼aExplosions
■650  4▼aTsunamis
■650  4▼aWater  levels
■650  4▼aEarthquakes
■650  4▼aEnergy
■650  4▼aDeformation
■650  4▼aMagma
■650  4▼aGeology
■690    ▼a0791
■690    ▼a0372
■71020▼aGeorgia  Institute  of  Technology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05B.
■790    ▼a0078
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17365976▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books