Systematic Approach for Predicting Irregular Wave Transformation

불규칙파랑의 계통적 취급수법

It can be assumed that the ocean waves consist of many independent pure sinusoidal components which progress in arbitrary directions. To analyze irregular sea waves, both the spectrum method and the individual wave method have been used. The spectral approach is valid in the region where the water depth is deep and the linear property of velocity distribution is predominent, while the individual wave analysis method in the region where the water depth is shallow and the wave nonlinearity is significant. Therefore, to investigate the irregular wave transformation from the deep water to the shallow water region, it is necessary to relate the frequency spectrum which is estimated by the spectrum analysis method to the i oint probability distribution of wave height, period and direction affected by the boundary condition of the individual wave analysis method. It also becomes important to define the region where both methods can be applied. This study is a part of investigation to establish a systematic approach for analyzing the irregular wave transformation. The region where the spectral approach can be applied is discussed by earring out the experiments on the irregular wave transformation in the two-dimensional wave tank together with the numerical simulation. The applicability of the individual wave analysis method for predicting irregular wave transformation including wave shoaling and breaking and the relation between frequency spectrum and joint probability distribution of wave height and period are also investigated through the laboratory experiment and numerical simualtion.

현재 해안공학에 있어서 불규칙파랑을 표현하는 방법으로서 스펙트럼분석법과 파별해석법이 있다. 그 중,스펙트럼해석법은 수심이 깊고 입사파랑의 분산성이 큰 영역에, 파랑분석법은 수심이 얕고 비선형성이 강한 영역 및 석파와 같은 불연속현상을 취급할 경우에 각각적용 되어진다. 그러므로 현지 불규칙파랑장을 계통적으로 취급하기 위해서는 어느 수심영역에서 스펙트럼해석으로부터 파별분석으로 전의해야 할 것인가에 대한 연구가 필요하게 된다. 본 연구는 현지 불규칙파랑의 전파에 의한 변형을 계통적으로 취급할 수 있는 구체적인 방법을 확립하기 위해서 행한 일연의 연구로서 입사파랑의 방향분석이 없는 2차원 불규칙파에 대한 천수을 행하여 스펙트럼해석법의 적용한계, 스펙트럼에서 추정되어지는 파고, 주기의 결합확률분포, 불규칙파의 천수, 석파변형에 대한 파별분석법의 적용한계 등에 대해서 검토한 것이다.