• Title/Summary/Keyword: 파고 에너지

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Analysis of the wave motion and the relationship at the submerged breakwater with porous wave absorber using analytic solution (해석해를 통한 수중방파제와 다공성 소파장치에서의 파의 거동 해석 및 관계 분석)

  • Park, Jin-Ho;Yoo, Je-Seon;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.2170-2174
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    • 2008
  • 기후상승으로 해수면의 상승으로 인해 삼면이 바다로 둘러싸인 지형적 특성을 가진 우리나라 연안에 파도로부터 시설물의 보호가 중요한 요인으로 꼽히고 있다. 파의 에너지를 저감하여 연안에 위치한 시설물 보호에 많은 연구가 진행되고 있다. 여기서 다루게 될 수중방파제와 다공성 소파장치는 반사와 수심의 변화에 따른 분산효과로 입사파의 에너지 감소를 통해 연안에 위치한 구조물과 배후시설에 대한 피해를 줄이는데 주목적이 있다. 사다리꼴 수중방파제의 전 후면의 기울기를 변화시키며 장주기파의 입사파와 투과파에 대한 연구가 Chang과 Liou(2004)에 의해 연구되었고, 수직 다공성 소파장치의 두께를 변화하며 반사계수와의 상관 관계에 대한 연구가 Madsen(1983)에 의해 진행되었다. 본 연구에서는 해석해를 통해 수중방파제와 다공성 소파장치가 있는 경우에 투과파와 소파장치 전 후면에서의 처오름 높이의 변화에 대해 알아보고, 그에 따른 관계를 알아보고자 한다. 구간은 각각 수심이 일정한 지역과 변화하는 지역, 다공성 소파제가 있는 지역으로 설정하여 각 구간마다 해석해를 적용하여 파고를 측정하였다. 측정된 파고를 이용하여 투과율은 수중방파제를 통과한 입사파와 투과파의 관계를 통해 측정할 수 있다. 수중방파제를 투과한 파는 다공성 소파장치를 통과하면서 파고가 급감하는 현상을 다공성 소파장치 전 후면에서 측정되는 파고를 통해 알 수 있다.

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Tidal Variation of Waves in Kyung-Gi Bay (경기만 조석조건에서의 파랑변이)

  • 김지웅
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.12 no.2
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    • pp.87-95
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    • 2000
  • Spectral wave models are applied to the area of Kyung-gi bay with two different combinations. One combination assumes a constant tidal elevation over the whole region when applying the wave model to the area. In this case no tidal currents exist in any place. The other combination employs tide model as well as wave model so that tidal condition is defined at every computation time when wave modelling is carried out. Significant wave heights and wave directions are shown for these two cases. With these two different constraints of tidal variation, the results are checked and compared with each other. Both results are found significantly different from each other.

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Analysis of Wave Distribution at Nakdong River Estuary Depending on the Incident Wave Directions Based on SWAN Model Simulation (SWAN 모델을 이용한 낙동강 하구역의 입사파향별 파랑분포 특성)

  • Park, Soon;Yoon, Han-Sam;Park, Hyo-Bong;Ryu, Seung-Woo;Ryu, Cheong-Ro
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.12 no.3
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    • pp.188-196
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    • 2009
  • This study conducted numerical simulations to analyze the wave characteristics(distribution) depending on the directional changes of waves in the Nakdong river estuary by using SWAN(Simulating WAves Nearshore) model. The results from the tests are summarized as below. The wave height rates are generally highly distributed with the incident waves from the S, SSE, SSW, SE, SW in sequence. When the waves from the S, SSW, SSE directions are predominant, the bigger waves were observed in front of sandbars. According to the results of the wave steepness against the wave direction, at the east coast of Gadeok island(northwest of Nakdong estuary), where has mild seabed slopes, the wave height rates distribute in the range of 0.4~0.6; the wave height rates over the west coastal region of Dadeapo(southeast of Nakdong estuary) are 0.5~0.6. The wave height rate tends to be rapidly decreased over the east region of Nakdong river estuary rather than its west region.

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An Analysis of Statistical Characteristics of Nonlinear Ocean Waves (비선형 해양파의 통계적 특성에 대한 해석)

  • Kim, Do-Young
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.13 no.2
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    • pp.112-120
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    • 2010
  • In this paper time series wave data measured continuously for 24 hours during a storm in Yura Sea Area are used to investigate statistical characteristics of nonlinear waves. The exceedance probability of wave height is compared using the Rayleigh distribution and the Edgeworth-Rayleigh (ER) distribution. Wave data which show stationary state for 10 hours contain 4600 waves approximately. The Gram-Chalier distribution fits the probability of wave elevation better than the Gaussian distribution. The Rayleigh ($H_{rms}$) distribution follows the exceedance probability of wave height in general and predicts the probability of freak waves well. The ER distribution overpredicts the exceedance probability of wave heights and the occurrence of freak waves. If wave data measured for 30 minute period which contains 250 waves are used, the ER distribution can predict the occurrence probability of freak waves well. But it overpredicts the probability of overall wave height If no freak wave occurs, the Rayleigh ($H_{rms}$) distribution agrees well with wave height distribution for the most of wave height ranges. The wave height distribution of freak waves of which height are less than 10 m shows similar tendency compared with freak waves greater than 10 m. The value of $H_{max}/H_{1/3}$ is related to the kurtosis of wave elevation. It seems that there exists threshold value of the kurtosis for the occurrence of freak waves.

Analysis on the Reduction Effects of the Gravity Waves and Infra-Gravity Waves of Detached Submerged Breakwater by Field Monitoring (현장관측을 통한 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과 검토)

  • Jeong, Weon-Mu;Back, Jong-Dai;Choi, Hyukjin;Kim, Sang-Ik
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.30 no.2
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    • pp.51-60
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    • 2018
  • This study was conducted to observe the effects of gravity and infra-gravity wave of detached submerged breakwater in the coast of Yeongnang-dong, Sokcho, as analyzing continuous wave data by performing field observations on the front area (W0) and rear area (W1, W2). Wave transmission coefficient ($K_t$) of submerged breakwater was analyzed in two parts, short-period wave (gravity wave) and infra-gravity wave. The wave energy reduction effect was analyzed and compared with the value of the design. In case of above wave height 2.0 m at the front area (W0) of the submerged breakwater, the short-period wave height at point W1 is reduced by about 65% and the short-period wave height at point W2 is reduced by about 59%. The depth of crest of submerged breakwater conducted in a sea area differs from the design, and the wave energy reduction effect is analyzed to be smaller than the design plan. The infra-gravity waves were amplified to 2.11 and 1.71 at the W1 and W2 points, respectively, and the wave height at W2 point was smaller than that at W1 point.

Frictional Wave Energy Dissipation Factor on Uniform Sloping Beach (일정경사면에서의 파에너지 바닥마찰손실계수)

  • Yoo, Dong-Hoon;Eum, Ho-Sik;Jang, Moon-Yup
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.22 no.2
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    • pp.73-78
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    • 2010
  • Wave energy is dissipated mainly by friction on the seabed until the waves reach the surf zone. Many researchers have investigated the mechanism of wave friction and the bottom shear stress induced by wave motion at a certain point is now well estimated by introducing the wave friction factor related to the near bed velocity given by linear wave theory. The variation of wave energy or wave height over a long distance can be, however, estimated by an iteration process when the propagation of waves is strongly influenced by bed friction. In the present study simple semi-theoretical equation has been developed to compute the variation of wave height for the condition of wave propagation on a constant beach slope. The ratio of wave height is determined by the product of shoalng factor and wave height friction factor (frictional wave energy dissipation factor). The wave height estimated by the new equation is compared with the wave height estimated by the solution of numerical integration for the condition that the waves propagate on a constant slope.

Analysis of coastal city flooding in 2D and 3D considering extreme conditions and climate change (극한 조건과 기후변화를 고려한 2차원 및 3차원 해안 도시 침수 해석)

  • Jaehwan Yoo;Sedong Jang;Byunghyun Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.126-126
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    • 2023
  • 최근 대한민국에서는 기후변화로 전국 각지에서 돌발성 호우와 태풍의 강도 및 발생빈도가 높아지고 있다. 이에 따라 주요 국가시설이 위치한 해안 도시의 2차원 3차원 모형을 통해 극한 조건하 침수 분석을 수행하였다. 먼저 해양수산부 "2019년 전국 심해설계파 보고서"를 기반으로 극치분포 중 Weibull 분포를 이용하여 극한 조건, 1,000년부터 1,000,000년 빈도의 재현기간의 파도 높이와 풍속을 계산하였다. 계산 결과를 SWAN(Simulating WAves Nearshore)의 입력값으로 해상에서 100m 간격의 파고 높이를 계산하였다. 이때 100m 간격으로는 방파제 지형을 정확히 해석하지 못하였기에, 상세파고 계산을 위한 Nesting 기법을 이용하여 20m 간격의 파고 결과를 도출하였고, 해안 도시 인근 해상에서 10.916m의 파고를 예측하였다. 또한, 예측된 파고를 이용해 EurOtop(2018) 매뉴얼의 경험식을 기반으로 연구 유역으로 유입되는 월류량 계산에 사용하였다. 결과로 16방위 중 SSE 방향, 1,000,000년 빈도 재현기간 조건에서 0.0306cms/m의 월파량을 예측했다. 예측된 자료를 바탕으로 2차원 침수해석은 FLO-2D 모형, 3차원 침수해석은 FLOW-3D 모형을 이용하였다. 2차원 침수해석 결과 주요 지점에서 0.18~0.33m의 침수가 예상되었고 3차원 침수해석 결과 동일한 지점에서 0.240~0.333m의 침수가 예상되었다. 모의 결과 2차원과 3차원 모형 간 침수 예측 결과가 0.3cm에서 6.1cm의 차이를 나타내어 모형 구축이 합리적으로 이뤄졌다고 판단하였으며 연구 유역에서는 침수가 예상된다는 결과를 도출하였다. 본 연구를 통해 기후변화에 따른 해안에 위치한 주요 도시지역과 국가 주요 시설물에 대한 침수해석을 실시하였고 분석결과를 생명과 재산을 보호하기 위한 대피계획 등 재난예방대책 수립에 활용할 수 있음으로 예상된다.

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