Comparison of models for the simulation of landslide generated tsunamis

Emmanuel Audusse (1) , Joao Guilherme Caldas Steinstraesser (2) , Louis Emerald (3) , Philippe Heinrich (4) , Alexandre Paris (4, 5) , Martin Parisot (6)

1 LAGA - Laboratoire Analyse, Géométrie et Applications
2 LEMON - Littoral, Environment: MOdels and Numerics
3 IRMAR - Institut de Recherche Mathématique de Rennes
4 LDG - Laboratoire de Détection et de Géophysique (CEA)
5 SIAME - Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur Appliquées à la Mécanique et au génie Electrique
6 CARDAMOM - Certified Adaptive discRete moDels for robust simulAtions of CoMplex flOws with Moving fronts

In this paper, we analyze the relevance of the use of the shallow water model and the Boussinesq model to simulate tsunamis generated by a landslide. In a first part, we determine if the two models are able to reproduce waves generated by a landslide. Each model has drawbacks but it seems that it is possible to use them together to improve the simulations. In a second part we try to recover the landslide displacement from the generated wave. This problem is formulated as a minimization problem and we limit the number of parameters to determine assuming that the bottom can be well described by an empirical law.

Dans cet article, nous analysons la pertinence de l'utilisation de modèles intégrés suivant la verticale tels que le modèle de Saint-Venant et le modèle de Boussinesq pour simuler les tsunamis générés par un glissement de terrain. Dans une première partie, nous déterminons si les deux modèles sont capables de reproduire les vagues générées par un glissement de terrain. Chaque modèle présente des inconvénients mais il semble qu'il soit possible de les utiliser ensemble pour améliorer les simulations. Dans une deuxième partie, nous essayons de retrouver le déplacement du glissement de terrain à partir de la vague générée. Ce problème a été formulé comme un problème de minimisation et nous limitons le nombre de paramètres à déterminer en supposant que le fond peut être bien décrit par une loi empirique.

Domaines: Géophysique [physics.geo-ph]; Equations aux dérivées partielles [math.AP]; Physique mathématique [math-ph]; Analyse numérique [math.NA]; Physique Atmosphérique et Océanique [physics.ao-ph]; Dynamique des Fluides [physics.flu-dyn]

Emmanuel Audusse, Joao Guilherme Caldas Steinstraesser, Louis Emerald, Philippe Heinrich, Alexandre Paris, et al.. Comparison of models for the simulation of landslide generated tsunamis. ESAIM: Proceedings, 2021. ⟨hal-03184864⟩