• 제목/요약/키워드: Shoaling

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해양구조물 설계를 위한 파랑변형 수치모형실험 (Numerical Model Experiments of Wave Transformation for the Marine Structure Design)

  • 장호식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.440-447
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    • 2012
  • 천수변형, 굴절, 회절, 반사, 쇄파에 의한 에너지감쇠를 모두 고려한 시간의존완경사방정식을 이용하여 50년 빈도 설계파 내습시 매립과 방파제 설치에 따른 파랑변형 수치실험을 수행하였다. 항의 입구에서 입사되는 파랑은 만내부로 진입하는 과정에서 바닥에 의한 에너지 감쇠와 쇄파 작용 등으로 인해 파고의 점진적 감소가 나타났다. 매립후 75 m의 방파제를 설치하였을 경우 방파제 배후에서 파고분포는 29~128 cm 범위로 일부 해역에서 항만 정온도가 확보되는 것으로 나타났다. 보다 넓은 해역에서 정온도를 확보하기 위해서는 방파제의 길이를 100 m 이상 확장하는 것이 타당할 것으로 판단된다. 그리고, 방파제를 설치하였을 경우 방파제 배후에서 파고는 80% 이상 감소하였다.

Marina Development Impact on the Tranquility of Small Coast Harbor

  • Lee, Dong-Hyun;Lee, Joong-Woo;An, Hyo-Jae;Kim, Kang-Min
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.673-681
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    • 2014
  • Due to the increased demand for safety and security requirements on the port infrastructure, the harbor tranquility is one of the important parameter in the mooring basin of harbor. It relates keenly to berthing/unberthing and cargo handling works but also it is an important indicator to get the minimum water area as the safe refuge. Hupo harbor is a national coastal harbor located in east coast of Korea and a development plan for a new marina near the entrance is being carried out including berth layouts, breakwater extensions, 300m marina berths, dredging and land reclamation works. The new plan will impact on calmness of the existing port. Therefore, it is necessary to analyze in complex the variation of wave height and direction caused by wave refraction, diffraction, shoaling and reflection from the incident waves from outside the harbor. In order to check the calmness inside a harbor, the numerical models are being used currently need fundamental reviews according to the difference of results which depend on their respective features. In this study, hence, it was introduced the validity of numerical models by comparing the computational results with the hydraulic model experiment. The current investigations contribute to the existing development recommendations and provide further solutions for port planning.

연안류에 대한 2D-H 사면구조에 기초한 수치모델링 (2-DH Quadtree based Modelling of Longshore Current)

  • 박구용
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • 파랑으로 인해 발생되는 흐름은 연안에서 질량수송의 일련의 과정을 야기시키므로 연안유역의 관리에 파랑과 흐름의 상호작용에 대한 정확한 이해가 요구된다. 본 논문은 적응가능한 사면 구조 격자에 근간을 둔 파랑장과 흐름장을 혼합한 수치모델을 기술하였다. 사용한 모델은 쇄파, 천수, 굴절, 회절, 파랑과 흐름의 상호작용, 평균해면의 저하와 상승, 혼합 과정, 바닥 마찰 효과 그리고 해안선에 접한 운동 등을 해석할 수 있다. 주기와 수심으로 평균한 지배 방정식은 단계적으로 엇갈린 사면구조 격자에 적응 가능한 Adam-Bashforth 2차 유한 차분 기법으로 양해적으로 모델화 되었다. 본 모델로부터의 결과는 평면 해변에서 경사 입사파에 의해 발생된 연안류의 실험치와 타당한 일치를 보였다.

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스펙트럼 파랑모형에서의 쇄파모형 (Modeling of Wave Breaking in Spectral Wave Evolution Equation)

  • 조용준;유하상
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.303-312
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    • 2007
  • 주파수영역에서 쇄파로 인한 에너지 소산에 관한 그 동안의 논쟁은 주파수의 함수인 소산항의 구체적 형태를 중심으로 진행되어왔다. 본 연구에서는 추계학적 쇄파모형과 이에 기초한 스펙트럼으로부터 소산항을 유추하였다. 기존의 인식과는 상이하게 소산항은 주파수의 삼차함수인 것으로 판단된다. 검증작업은 SUPERTANK Laboratory Data Collection Project(Krauss et al., 1992)에서 축적된 실험자료를 기초로 진행되었다. 추가적인 검증을 위해 단조해안에서의 Cnoidal 파랑의 천수과정을 스펙트럼 파랑모형과 제시된 쇄파모형을 차용하여 수치모의하였다. 그 결과 쇄패대역에서 진행되는 파랑의 왜도와 비대칭성의 진화과정이 비교적 정확히 모의되는 성과를 얻었다.

해안지역에서의 용존성 물질의 이송확산 거동 수치모의 (Numerical Simulation of Solute Transport in Coastal Areas)

  • 김대홍
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제1권1호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • 본 연구에서는 파랑과 흐름이 공존하고 있는 해안지역에 이용이 가능한 물에 용해된 물질의 정확한 이동을 예측하기 위한 수심적분형 수치모의 기법을 제시한다. 대상 영역에 일반적으로 발생하는 파랑의 전파와 변형 과정 및 쇄파와 흐름의 발달 과정에 대한 모의가 가능한 boussinesq equation 흐름모형과 동일한 과정을 거쳐 유도된 수심적분형 물질수송모형을 지배방정식으로 이용한다. 지배방정식은 approximate riemann solver를 이용하는 유한체적법을 이용하여 해석한다. 제시된 수치모형을 이용하여 해일발생에 의한 흐름양상을 계측한 실험을 재현하였으며, 해당 수역에 가상의 물질의 이송과 확산에 대한 수치모의를 수행하고 그 결과를 분석하였다.

복합단면지형에서의 파랑의 쇄파변형특성 (Wave Breaking Characteristics over Composite Slope Section)

  • 권혁민;요시미고다;최한규
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.135-140
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    • 1995
  • 쇄파감쇠과정을 포함한 파랑변형이 규칙파에 의해 관찰되었다. 파랑변형의 기초data를 얻기 위해 사면경사 1/20 및 1/10을 step에 연결한 지형을 설치하여 실험을 실시하였다. 쇄파 후 파고는 감소하기 시작하여 쇄파점으로부터 임의의 거리에 일정한 값을 나타낸다. 본 연구는 안정파고에 관한 일반식을 가지고 신파랑변형모델을 제안한다. 모델은 실험치와 비교하여 급격한 수심변화에도 쇄파 전후의 파랑특성을 잘 설명함을 알 수 있었다.

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해안구조물 주변에서 해안선변형 예측모형 실험 (A Shoreline Change Model around Coastal Structures)

  • 이종섭;박일현
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.67-74
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    • 1990
  • 임의의 해안구조물 설치에 의한 해안선변형을 예측하기 위한 수치모형을 개설하였다. 본 모형은 파랑변형의 계산에 있어서 이안제, 돌제 등과 같은 차폐구조물과 산제 등과 같은 구조물에도 적용할수 있도록 파랑의 굴절ㆍ회절을 고려한 정상상태의 완경사방정식과 굴절, 회절 및 천수계수 산정에 의한 파향선법을 병용하였다. 임의 구조물에 대한 적용결과, 전형적인 해안선변형의 계산결과를 보였으며, 연안방향의 파고분포에 따라 매우 민감한 반응을 보였다. 본 모형의 현지해안에의 적용결과, 복잡한 지형과 해안구조물 주변에서도 적용이 가능한 것으로 나타났다.

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천해역(淺海域)에서 파(波)와 흐름의 상호작용(相互作用)에 의한 파랑변형(波浪變形) (Wave Transformation with Wave-Current Interaction in Shallow Water)

  • 이정규;이종인
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.77-89
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    • 1991
  • 수심(水深)이 변하고 흐름이 존재(存在)하는 곳에서 천해파(淺海波)의 파랑변형(波浪變形) 해석(解析)에는 Boussinesq방정식(方程式)에 기초(基礎)한 포물형방정식(抛物形方程式)이 이용된다. 이안류(離岸流)는 Stokes파(波) 이론(理論)의 적용한계(適用限界)를 넘어선 곳에서 발생하므로 본(本) 연구(硏究)에서는 흐름이 존재하는 천해역(淺海域)에서 적용이 가능한 비선형(非線形) 포물형방정식(抛物形方程式)으로 수심변화(水深變化)에 의한 천수현상(淺水現象)과 흐름과의 상호작용(相互作用)에 의한 파(波)의 굴절(屈折) 및 회절현상(回折現象)을 해석(解析)하였고, 흐름은 상대적(相對的)으로 강한 흐름과 약한 흐름을 발생시켜 흐름의 세기에 의한 영향(影響)에 대해 비교(比較) 검토(檢討)하였으며, 수치해석(數値解析)은 쇄파(碎波)가 일어나기 전까지 수행(遂行)하였다.

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장기 바람 관측 통계치에 의한 수영만의 해안선 변화 (Shoreline Change Based on Long Term Wind Statistics in Suyeong Bay)

  • Kang, Hyo-Jin
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.150-156
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    • 1994
  • 연안 퇴적물 이동에 의한 수영만의 광안리와 해운대 지역의 해안선 변화를 조사하였다. 이 지역에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 추정되는 동쪽과 남쪽 사이에서 부는 바람의 15년간 풍향별 발생 빈도를 이용한 월별 평균 풍향과 풍속을 계산하여 JONSWAP법에 의한 심해 유의파를 추정하고, 굴절 및 천수효과에 의한 쇄파고와 쇄파각을 계산하였으며, 그에 의한 연안 퇴적물 이동량을 계산하고 퇴적물 이동량의 수급에 따른 해안선의 변화를 계산하였다. 광안리 지역에서는 주된 연안 퇴적물 이용이 남서에서 북동방향으로, 해운대 지역에서는 동쪽에서 서쪽으로 이동하는 것으로 나타났으며, 광안리 지역의 해안선은 북동쪽이 전진, 남서쪽이 후퇴하는 양상을 보이고, 해운대 지역은 동쪽이 후퇴, 서쪽이 전진하는 결과를 보이고 있다.

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하구수와 표사의 상호작용에 관한 연구 (A Study on Interaction of Estuarial Water and Sediment Transport)

  • 이호;이중우
    • 한국항만학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.451-461
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    • 2000
  • The design and maintenance of navigation channel and water facilities of an harbor which is located at the mouth of river or at the estuary area are difficult due to the complexity of estuarial water and sediment circulation. Effects of deepening navigable waterways, of changing coastline configurations, or of discharging dredged material to the open sea are necessary to be investigated and predicted in terms of water quality and possible physical changes to the coastal environment. A borad analysis of the transport mechanism in the estuary area was made in terms of sediment property, falling velocity, concentration and flow characteristics. In order to simulate the transport processes, a two-dimensional finite element model is developed, which includes erosion, transport and deposition mechanism of suspended sediments. Galerkin’s weighted residual method is used to solve the transient convection-diffusion equation. The fluid domain is subdivided into a series of triangular elements in which a quadratic approximation is made for suspended sediment concentration. Model could deal with a continuous aggregation by stipulating the settling velocity of the flocs in each element. The model provides suspended sediment concentration, bed shear stress, erosion versus deposition rate and bed profile at the given time step.

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