지진해일 전파모의를 위한 실용적인 분산보정기법의 개발

Abstract

본 연구에서는 지진해일의 전파과정을 모의함에 있어 분산을 보다 정확하게 고려하기 위하여 선형 천수방정식을 leap-frog 기법으로 차분화한 후 분산보정항을 추가하여 실질적으로 선형 Boussinesq 방정식과 같은 정도로 분산효과를 고려할 수 있게 하였다. 기법의 정확성을 검증하기 위하여 Gauss 분포의 초기 수면변위를 갖는 문제에 적용하여 해석해와 비교하였고, 그 결과 본 연구에서 개발한 기법이 기존의 기법에 비해서 정확한 결과를 제공하였다.

In this study, new dispersion-correction terms are added to a leap-frog finite difference scheme for the linear shallow-water equations with the purpose of considering dispersion effects of the linear Boussinesq equations for propagation of tsunamis. The numerical model developed in this study is tested to the problem that the initial free surface displacement is a Gaussian hump over a constant water depth, and the predicted numerical results are compared with analytical solutions. The results of the present numerical model are accurate in comparison with those of existing models.