An Implicit Numerical Method for Two-Dimensional Tidal Computation

음해법에 의한 2차원 조류유동 계산법

  • 김선영 (한국기계연구원 선박해양공학연구센터) ;
  • 송무석 (한국기계연구원 선박해양공학연구센터)
  • Published : 1998.02.01

Abstract

A two-dimensional numerical model for tidal currents based on the depth averaged equation is developed. The mode1 employs a rectangular grid system for its simplicity in the application of complicate coastal shore lines. To raise computing efficiency, implicit approximate factorization scheme is implemented in solving governing equations. An upwind-differencing is used to discretize convective terms, which provides a numerical dissipation automatically and suppresses any oscillations caused by nonlinear instabilities. Some numerical tests are made against the analytic solutions of a linearized shallow water equation to validate the developed numerical scheme, and comparisons of the model prediction with the analytic solution are satisfactory. As a real application, the tidal currents are computed on the Inchon area where the tidal currents are important for the design of new canal which is under construction.

2차원 천수방정식에 기초한 조류계산 수치모델을 개발하였다. 복잡한 해안선의 입력을 단순화할 수 있는 직각격자를 사용하였으며, 방정식은 효율이 뛰어난 것으로 알려져 있는 인수분해음해법(Implicit Factorization Method)에 의하여 수치적으로 풀었다. 대류항은 상류차분법으로 처리하여 수치소산이 자동적으로 들어가도록 하였으며, 따라서 수치불안정에 의한 발산을 억제할 수 있었다. 모델의 검증을 위하여 선형화된 천수방정식을 풀고 계산결과를 해석해와 비교하였으며 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 수치모델의 응용 예로서 인천항부근의 경인운하 개발예정인 수로에서의 조류 계산결과를 보였다.

Keywords

References

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