영일만의 불규칙파 모형

Irregular Wave Model for Youngil Bay

파랑은 해안 구조물의 안정성 및 지형 변화 분석을 위해서 가장 중요한 동역학적 요소의 하나로서, 해안공학분야에서 매우 중요하게 취급된다. 그러나 바람에 의해 발생한 파랑은 매우 불규칙한 형태를 갖고 있으며, 해저 지형과 수심이 변하게 심하게 변하는 천해역으로 전파할 때 굴절, 회절 그리고 천수 효과에 의하여 변형된다. 최근 Vincent등(1989)은 수중 타원형 천퇴에서 단순파 및 불규칙파의 변형에 대한 수리모형 실험을 보고하였다. 이들은 단순파와 불규칙파의 경우 천퇴에서의 굴ㆍ회절 복합 현상에 의한 파랑변형 형태가 판이하게 다르다는 것을 발견하였다. 수년동안 불규칙파 변형에 대한 이론 및 수치해석 연구가 계속되어, 파랑변형에 대한 이론 연구 및 수리 모형 연구는 상당히 발전되었으나, 실제 현상을 예측하기 위해서는 현장관측결과와 수치해석에 의한 해와의 비교 등이 필요하다. 본 연구에서는 여러 종류의 기기를 이용하여 영일만에서의 입사파와 변형된 파를 현장 관측하고, Chae와 Jeong(1992)의 타원형 모형을 이용하여 수중 천퇴 배후에서 불규칙파 변형에 대한 수치모형 실험을 실시하였다. 이들 2종류의 비교 결과가 잘 일치함으로써, 불규칙파 수치모형의 현장 적용성을 입증하였다.

The waves are most important dynamical factors for the analyses of structural stability and topographical changes on coastal engineering field. However, wind-generated waves are very irregular in shape and transformed through refraction, diffraction and shoaling when they propagate into shallow water where bottom topography and water depth vary significantly. Recently, Vincent and Briggs (1989) reported hydraulic model experiments for the transformation of monochromatic and directionally-spread irregular waves passing over a submerged elliptical mound. They concluded that for the case of combined refraction-diffraction of waves by a shoal, the propagation characteristics of the irregular and equivalent regular wave conditions can be vastly different. On the irregular wave transformation have been made theoretical and numerical studies for several years. Although theoretical and laboratory studies on wave transformation have progressed considerably, field measurement and comparison of numerical results with related theories are still necessary for the prediction of the phenomena in reality. In this study, field measurement of both incident and transformed waves in Youngil Bay were made using various kinds of equipments, and numerical computations were made on the transformed frequency spectra of large waves propagating over the shoal using Chae and Jeong's (1992) elliptic model. It is shown that this model results agree very well with field data, and thus the applicability of the model is now validated.