동수압 모형을 이용한 고립파의 처오름 해석

Abstract

본 연구에서는 동수압을 고려할 수 있는 수치모형을 제시하였다. 제시한 모형은 유속성분, 자유수면변위와 동수압을 해석하기위하여, 크게 2단계로 나누어 수치모의를 수행한다. 첫 번째 단계에서는 이전단계에서 구한 동수압과 자유수면변위를 이용하여운동량방정식을 해석하고, 두 번째 단계에서는 최종적인 유속장과 자유수변변위를 계산한다. 개발된 수치모형을 이용하여 원형섬 주변에서 고립파의 진행과 처오름 현상에 대해 수치모의를 실시하였고, 수치모의 결과는 미국 육군 공병단 해안공학연구소(CERC)의 수리실험 결과와 비교하였다. 수치모의 결과는 실험결과와 잘 일치하였다.

A three-dimensional hydrodynamic pressure model is newly developed in this study. The velocity components, the free surface elevations and the hydrodynamic pressures are calculated with two steps in the model. In the first step, the momentum equations are solved using the previously calculated hydrodynamic pressure and free surface elevation within a staggered grid system. In the second step, the velocity fields and free surface elevations are obtained. The developed model is applied to propagation and subsequent run-up process of nearshore solitary waves attacking a circular island. The obtained run-up heights are compared with laboratory measurements done by the Coastal Engineering Research Center(CERC), US Army Corps of Engineers. A very reasonable agreement is observed.