Run-up of Cnoidal Waves on Steep Slopes

급경사에서 크노이드파의 처오름

The accurate calculation of run-up heights of long waves along the coastline is important in the view of engineering. In this paper the run-up heights of long waves are estimated by using the cnoidal wave theory which also covers both sinusoidal and solitary waves. However, the generation and the calculation of run-up heights of cnoidal waves are difficult both in laboratory and numerical experiments. In this study, the maximum run-up heights of cnoidal waves on steep slopes are computed by using the boundary integral equation model. It has been shown that the run-up heights of cnoidal waves are less than those of solitary waves, while they are larger than those of sinusoidal waves having the same wavelengths and heights. The variation of run-up heights of cnoidal waves is not a monotonic function of the wavelength. However, the run-up heights of cnoidal waves asymptotically approach that of a solitary wave as the wavelength approaches infinity. The calculated run-up heights agreed reasonably with experimental data.

해안선에서 장파의 처오름높이의 정확한 산정은 공학적인 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 크노이드파 이론을 이용하여 장파의 처오름높이에 관한 연구를 하였다. 크노이드파는 파형이 복잡하여 발생과 처오름높이 산정이 매우 어렵다. 본 연구에서는 경계요소법을 이용하여 급경사 지형에서 크노이드파의 처오름높이를 계산한다. 일반적으로 크노이드파의 처오름높이는 동일한 파고를 갖는 고립파의 처오름높이보다는 작지만, 동일한 파고와 파장을 갖는 정현파의 것보다는 항상 크다. 크노이드파의 처오를높이는 또한 파장이 상대적으로 짧을 경우에는 파장에 따라 단순히 증가하지 않으며, 파장이 매우 커지면 고립파의 처오름높이에 점근적으로 접근한다. 경계요소법에 의해 계산된 크노이드파의 처오름높이는 기존의 수리실험 결과와 대체로 일치한다.