Analysis of Flood due to Storm Surge at Masan Bay

마산만에서 고조로 인한 침수원인 분석

Open-coast storm surge computations are of value in planning and constructing engineering works, especially in coastal regions. Prediction of typhoon surge elevations is based primarily on the use of a numerical model in this study, since it is difficult to study these events in real time or with use of physical models. A simple quasi-two dimensional numerical model for storm surge is considered. In order to understand the model's underlying assumptions, range of validity, and application, we discussed several aspects of typhoons and the physical factors governing storm generation processes. We also followed the basic governing equation, together with the assumption generally taken in their development, to see the principle characteristics of the model from a physical as well as a mathematical point of view. The equations consistent with the model described here are reduced forms of the basic equations and their effects on the resulting numerical scheme are discussed. Finally we applied the model discussed above to a storm surge problem at Masan Bay, the south coast of Korea Effects of astronomical tide, initial water level, and atmospheric pressure setup are considered. We then analyzed the flood at the coastal city and proposed a reasonable way of flood control.

개방해역에서의 폭풍고조의 계산은 특히 해안역의 계획 및 건설 작업 분야에서 의미있는 것이다. 본 연구에서 태풍으로 인한 수위의 변화예측은 물리모델에서나 실제현장에서 다루기가 매우 어렵기 때문에 수치모델에 주로 근거를 두었다. 폭풍고조에 대한 단순준이차원 수치모델을 다루었다. 모델배경에서 여러 가지 가정, 유효범위, 적용성을 이해하기 위하여 태풍과 폭풍의 발생과정을 좌우하는 물리적 인자들에 대하여 논하였다. 또한 수학적 관점 뿐만아니라 물리적인 관점에서 모델의 주요특성을 나타내기 위해 모델의 수립과정에 일반적으로 취한 가정과 함께 지배방정식을 따랐다. 본 논문에서 기술한 모델과 일치하는 방정식은 지배방정식을 축약시킨 것으로 이에 따른 수치기법을 제시하였다. 최종적으로 한국 남해안의 마산항에서 폭풍고조의 문제에 위에서 기술한 모델을 적용하여 천문조, 초기수면, 대기압에 따른 수위상승의 효과를 고려하였다. 아울러 해안도시역에서의 침수원인을 분석하고, 침수방지를 위한 합리적인 제안을 제시하였다.