Seepage in to a Dike due to Tidal Fluctuation

조위변동(潮位變動)으로 인한 호안제내(護岸堤內)의 침투(浸透)

Using a saturated-unsaturated transient flow equation the change of hydraulic heads within a dike due to tidal fluctuation is investigated in this study. The calculation is done by the use of a software computer program called FLUMP, which is based on a FEM technique and useful to the analyses of unsaturated flow problems. Some of the program has been supplemented in this study for the application to the rise of a tide. It is assumed that a dike is composed of two materials, that the tide rises and falls with a constant amplitude of 10 meters, and that water tables are located at 0m, 5m, and lam from the minimum tidal level. For these conditions the hydraulic heads are calculated for 8 cycles(96 hours) of tidal changes. It is known from the analysis that the hydraulic heads change with tidal level in some extent and that the amplitudes of the head varies depending on the location within the dike: the maximum amplitude shows near the toe of the dike, the amplitude decreases with increasing distance from the upstream face, and beyond a certain location the heads are unaffected by the tidal differences. Assuming that the dike has been completed in a moment the hydraulic heads are nearly stabilized in 96 hours towards some constant values corresponding to a specified water table.

포화(飽和) 및 비포화(非飽和) 흐름을 함께 적용할 수 있는 transient flow 방정식(方程式)을 사용하여 조위(潮位)의 상계(上界) 하강(下降)에 따른 호안제(護岸堤) 내(內) 수두(水頭의) 시간적(時間的) 변화(變化)를 구하였다. 계산(計算)은 FEM 기법(技法)을 써서 흙 속의 흐름 문제를 해석하도록 개발(開發)된 전산(電算)프로그램 FLUMP로 행 하였는데, 본(本) 연구(硏究)에서 조위상승시(潮位上昇時)에도 적용할 수 있도록 이것을 일부분(一部分) 보완(補完)하였다. 호안제(護岸堤)는 두 가지 재료(材料)로 구성된 것으로 보고 10m의 일정(一定)한 조차(潮差)로 인한 제체(제체) 내(內) 수두(水頭)의 시간적(時間j的) 변화(變化)를 최대 96 시간까지 계산하였다. 제체(堤體) 배면(背面)의 지하수위(地下水位)는 최저(最低) 조위(潮位)로부터 0 m, 5 m, 및 10 m의 위치에 있다고 가정하고 제체(堤體) 내(內) 수두(水頭)가 지하수위(地下水位)의 위치에 따라 어떻게 평형되어가는가 알아보았다. 해석결과(解析結果)에 의하여 조위(潮位) 상계(上界) 하강(下降)에 대응(對應)하여 제체(堤體) 내(內) 수두(水頭)도 변화(變化)하나 수두(水頭)의 변화진폭(變化振幅)은 위치마다 다르다는 것을 알게 되었다. 즉(卽), 제체(堤體)의 상류면(上流面) 지단(趾端)에서 수두(水頭)의 진폭(振幅)이 가장 크고 상류면(上流面)에서 제체(堤體) 내(內)로 멀어질수록 진폭(振幅)은 차츰 줄어들며, 어느 위치를 넘어서면 수두(水頭)는 조위변동(潮位變動)의 영향을 받음이 없이 제체(堤體) 배면(背面)의 지하수위(地下水位)에 상응(相應)하는 어떤 평형된 수두(水頭)를 향(向)하여 안정(安定)되어간다. 제체(堤體)가 일시(一時)에 축조되었다고 가정하면 96 시간이 경과하였을 때 제체(堤體) 내(內) 수두(水頭)는 안정(安定)된 위치로 대락(大略) 접근(接近)하였다.