• Title/Summary/Keyword: 적분모형

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Evaluation of Tidal Flow around the Pile-supported Pier Structures (잔교식 항만구조물 주변에서 해수유동의 평가)

  • Park Il Heum
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.7 no.2
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    • pp.82-88
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    • 2004
  • To evaluate the tidal flow around the transmission type harbour structures, the numerical models considering hydraulic resistance are used. The traditional governing equations of depth-integratef hydrodynamics are modified by using of the drag force term. As a numerical model to evaluate the rate of tidal exchange, the Random-walk method is used. The models are applied in a design of the pile-supported pier structures in Busan harbour site, Korea, where the flow speed and the tidal exchange are more promotive than the case of non-transmission structure. The developed model will be applied usefully to design the transmission type structure in the ocean space.

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Prediction of stage-discharge curve and unit discharge in compound open-channel (복단면 개수로에서의 수위-유량 곡선 및 단위유량 예측)

  • Shin, Jae-Kook;Kim, Tae-Beom;Chien, Pham Van;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 하천의 수위와 유량에 대한 정확한 정보는 이수, 치수와 같은 수자원 관리에 있어서 가장 기본 물리량이며, 각종 물이용 분쟁 해결, 수공구조물의 설계, 하천의 유사량 산정 및 수리 수문모형의 개발, 검증을 위한 기초자료로 이용된다. 그러나 유량의 직접 계측은 많은 비용이 소요되며, 홍수시에는 계측이 불가능하다. 지속적인 유량자료의 실측은 얻는 것은 매우 어렵다. 따라서 최근 수치 모형을 이용하여 수위-유량 곡선을 예측하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 복단면 및 불규칙한 하상을 갖는 개수로의 수위-유량 곡선 및 단위유량 예측모형을 개발하고자 한다. 수심 적분된 2차원 운동량 방정식으로부터 정상류와 등류 조건을 가정하여 지배방정식을 구성하였으며, Manning 조도계수를 사용하여 자갈 및 모래와 같은 하상재료에 의한 전단력을 산정한다. 또한 식생항력을 이용하여 홍수터 및 제방의 식생이 수위-유량에 미치는 영향을 분석하였다.

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Numerical Simulation of Block of Underflow in Reservoi (저수지에서 하층 밀도류의 차단 수치모의)

  • Choi, Seongwook;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.63-63
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    • 2017
  • 우리나라에서 홍수기에는 하천에 부유사를 포함한 수체가 침강되어 하층 밀도류 형태로 전파된다. 온도로 성층화가 심하게 되지 않은 댐의 경우 하층 밀도류로 댐체까지 전파되고, 유출되어 하류로 흘러가거나 차단되어 담수된다. 침사용 저수지는 하류에 있는 저수지에 유사 전파를 막기 위해 건설된 댐으로, 이를 잘 관리하기 위해서는 밀도류의 차단에 대한 연구가 필수적이다. 따라서 본 연구의 목적은 층적분 모형을 사용하여 밀도류의 전파와 이에 따른 저수지의 유사 차단 현상을 모의하는 것이다. 이를 위하여 1차원 수치모형을 제시하였으며 실내실험 자료에 적용하여 밀도류의 전파 및 차단 양상을 분석하였다. 모의 결과 소류사는 대부분 상류단에서 퇴적되고, 부유사가 밀도류에 포함되어 하류단까지 전파되고, 차단되는 것을 확인하였다. 또한, 질량보존과 운동량 보존에 의해 저수지 전체에서 밀도류 두께가 증가되며 담수되는 현상을 확인하였다. 담수된 밀도류의 포집효율에 영향을 미치는 인자를 분석하고, 포집효율에 대한 각 입자의 민감도 분석을 수행하였다.

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Long-term Predictability for El Nino/La Nina using PNU/CME CGCM (PNU/CME CGCM을 이용한 엘니뇨/라니냐 장기 예측성 연구)

  • Jeong, Hye-In;Ahn, Joong-Bae
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.12 no.3
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    • pp.170-177
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    • 2007
  • In this study, the long-term predictability of El Nino and La Nina events of Pusan National University Coupled General Circulation Model(PNU/CME CGCM) developed from a Research and Development Grant funded by Korea Meteorology Administration(KMA) was examined in terms of the correlation coefficients of the sea surface temperature between the model and observation and skill scores at the tropical Pacific. For the purpose, long-term global climate was hindcasted using PNU/CME CGCM for 12 months starting from April, July, October and January(APR RUN, JUL RUN, OCT RUN and JAN RUN, respectively) of each and every years between 1979 and 2004. Each 12-month hindcast consisted of 5 ensemble members. Relatively high correlation was maintained throughout the 12-month lead hindcasts at the equatorial Pacific for the four RUNs starting at different months. It is found that the predictability of our CGCM in forecasting equatorial SST anomalies is more pronounced within 6-month of lead time, in particular. For the assessment of model capability in predicting El Nino and La Nina, various skill scores such as Hit rates and False Alarm rate are calculated. According to the results, PNU/CME CGCM has a good predictability in forecasting warm and cold events, in spite of relatively poor capability in predicting normal state of equatorial Pacific. The predictability of our CGCM was also compared with those of other CGCMs participating DEMETER project. The comparative analysis also illustrated that our CGCM has reasonable long-term predictability comparable to the DEMETER participating CGCMs. As a conclusion, PNU/CME CGCM can predict El Nino and La Nina events at least 12 months ahead in terms of NIino 3.4 SST anomaly, showing much better predictability within 6-month of leading time.

Selection of bandwidth for local linear composite quantile regression smoothing (국소 선형 복합 분위수 회귀에서의 평활계수 선택)

  • Jhun, Myoungshic;Kang, Jongkyeong;Bang, Sungwan
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.30 no.5
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    • pp.733-745
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    • 2017
  • Local composite quantile regression is a useful non-parametric regression method widely used for its high efficiency. Data smoothing methods using kernel are typically used in the estimation process with performances that rely largely on the smoothing parameter rather than the kernel. However, $L_2$-norm is generally used as criterion to estimate the performance of the regression function. In addition, many studies have been conducted on the selection of smoothing parameters that minimize mean square error (MSE) or mean integrated square error (MISE). In this paper, we explored the optimality of selecting smoothing parameters that determine the performance of non-parametric regression models using local linear composite quantile regression. As evaluation criteria for the choice of smoothing parameter, we used mean absolute error (MAE) and mean integrated absolute error (MIAE), which have not been researched extensively due to mathematical difficulties. We proved the uniqueness of the optimal smoothing parameter based on MAE and MIAE. Furthermore, we compared the optimal smoothing parameter based on the proposed criteria (MAE and MIAE) with existing criteria (MSE and MISE). In this process, the properties of the proposed method were investigated through simulation studies in various situations.

Sensitivity Analysis for Active Control over Input Parameters in Tsunami Models (지진해일 모형 입력인자의 능동적 제어를 위한 민감도 분석)

  • Son, Sangyoung;Jung, Tae-Hwa
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.469-469
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    • 2016
  • 본 연구에서는 지진해일 모의결과를 바탕으로 하여 지진해일모형 결과에 민감하게 작용할 수 있는 다양한 입력조건을 분석하였다. 우선 2004년 인도양 지진해일 모의를 위하여 다중격자체계를 갖추고 있는 COMCOT모형과 수심적분된 Boussinesq모형의 결합모형을 사용하였으며, 근해역에 지진해일 충격 및 피해산정 결과에 유효한 영향을 주는 입력인자를 파악하기 위하여 4가지의 시나리오를 설정하였다. 각 시나리오에서는 3개의 서로 다른 독립인자가 포함되었으며 이들은 배타적으로 결정되어 최소한의 시나리오로 다양한 분석이 가능하도록 하였다. 즉, 시나리오 1에서는 지진해일의 초기수면상태를 산정하기 위한 간략화된 단층모형을 적용하였고, 이 때 바닥마찰에 대한 고려는 배제되었다. 시나리오 2에서는 시나리오 1과 모든 조건은 동일하게 하였으나 유한단층 모형을 통해 초기수면상태를 산정하도록 하였다. 이처럼 유사하게 시나리오 3에서는 복잡한 지형 특성을 나타내는 몰디브 지역의 보다 정확한 해석을 위하여 몰디브 지역의 상세격자망을 추가적으로 다중격자체계에 포함시켰다. 마지막으로 바닥마찰항에 대한 민감도를 분석하기 위하여 시나리오 4에서는 바닥마찰항에 대한 고려를 포함시켰다. 또한, 4가지 시나리오 외에 결합모형의 성능을 평가하기 위하여, COMCOT모형만을 사용하는 시나리오를 추가적으로 설정하였다. 즉, 시나리오 1과 모든 조건은 동일하되 COMCOT모형만을 사용하도록 하였다. 설정된 조건에 따른 수치모의 결과, 지진해일 내습에 따른 해수위 변화는 각 시나리오별로 큰 차이를 보이지 않았으나, Boussinesq모형에 의한 지진해일의 동수역학적 거동은 COMCOT모형을 사용한 결과와 유의한 차이를 보였으며, 특히 파랑에 기인한 난류적 거동은 극명한 대조를 이루었다. 따라서, 본 연구결과를 통해 향후 파랑에 기인한 난류적 거동의 정확모의를 위해 수치해석에 따른 확산오차 및 바닥마찰항에 대한 면밀한 연구가 필요함을 시사하였다.

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Simple and Multigrid Models for Hydraulic Study on Coffering a Tide Embankment (방조제 체절 수리 검토를 위한 단순 모형과 다중격자 모형)

  • 이정렬;고진석;이태환
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.13 no.4
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    • pp.309-318
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    • 2001
  • A zero-dimensional simple model is presented to predict the currents in the opening channel of tide embankment and the sea-level response of the interior basin to ocean sea level. In general, a tidal embayment has wide tidal flats so that the effect of tidal flats has been taken into account by formulating the volute variation vs. depth. The model has been verified through the comparison with the 2-dimensional depth-integrated model which can resolve the small area by using the multigrid method. As the results applied to the storage of dredged material of Incheon North Harbour, the results indicate that both models adequately describe the sea-level and current fluctuations in the storage.

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A Numerical Model of Large Scale Grid for Two-Dimensional Wake behind Bodies (저항물체 배후의 이차원 후류에 관한 대격자 수치모형)

  • 박일흠;이종섭;이문옥
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.10 no.2
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    • pp.83-92
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    • 1998
  • To evaluate the hydraulic resistance behind bodies in a large scale grid numerical model, a drag stress term which is formulated by the drag force is introduced in the depth-integrated Reynolds equations. And also, the applicability and problems of this model are discussed through various numerical experiments where the analytical solutions exist. In the case of a single body, the error range of velocity difference between analytical and numerical solutions is within $\pm$10% and the wake width behind the body shows a good agreement with the analytical solution. When the drag coefficient and the eddy viscosity are precisely decided, the numerical solutions behind a row of bodies will be efficiently used in real situations.

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A Numerical Model of Nonlinear Stream Function Wave Theory by the Least Squares Method (최소자승법을 사용한 유량함수 비선형 파랑이론의 수치모형)

  • 서승남
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.6 no.4
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    • pp.340-352
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    • 1994
  • A numerical model of nonlinear stream function wave theory evolved from Dean's model (1965) is presented. The stream function theory has been evaluated to be an accurate and useful tool for engineering applications. Effects of damping coefficient employed in a linearized simultaneous equation and number of points in the numerical integration of model on numerical solutions are assessed. Most accurate wave characteristics calculated by the present model are tabulated using revised Dean's Table (Chaplin, 1980) input parameters. Since the well-known feature of nearly breaking waves that with increasing wave steepness the wave length as well as integral properties have a maximum prior to the limiting wave height is represented by the model, the accuracy of model can be proved.

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Development of Finite Element Method for the Extended Boussinesq Equations (확장형 Boussinesq 방정식의 유한요소모형 개발)

  • Woo, Seung-Buhm;Choi, Young-Kwang;Yoon, Byung-Il
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.12 no.3
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    • pp.133-141
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    • 2007
  • A finite element model is developed for the extended Boussinesq equations that is capable of simulating the dynamics of long and short waves. Galerkin weighted residual method and the introduction of auxiliary variables for 3rd spatial derivative terms in the governing equations are used for the model development. The Adams-Bashforth-Moulton Predictor Corrector scheme is used as a time integration scheme for the extended Boussinesq finite element model so that the truncation error would not produce any non-physical dispersion or dissipation. This developed model is applied to the problems of solitary wave propagation. Predicted results is compared to available analytical solutions and laboratory measurements. A good agreement is observed.