Numerical Analysis of Shallow Water Equation with Fully Implicit Method

음해법을 이용한 천수방정식의 수치해석

Recently, ADI scheme has been a most common tool for solving shallow water equation numerically. But ADI models of tidal flow is likely to cause so called ADI effect in such a region of the Yellow Sea which shows complex topography and has submarine canyons especially. To overcome this, a finite difference algorithm is developed which adopts fully implicit method and preconditioned conjugate gradient squared method. Applying the algorithm including simulation of intertidal zone to Sae-Man-Keum. velocity fields and flooding/drying phenomena are simulated well in spite of complex topography.

근래 천수방정식과 같은 2차원 수치해석에서 가장 널리 쓰이는 방법 중의 하나로 ADI 방법을 들 수 있다. 그러나 서해안과 같이 수심의 변화가 심하며 특히 해저협곡이 곳곳에 발달된 해역에서 조석에 관한 문제해결시 ADI 방법을 사용하면 소위 ADI 효과가 크게 우려된다. 이를 극복하기 위하여 완전 음해법으로 차분되고 CGS(conjugate gradient squared) 방법으로 해를 구하는 알고리즘을 개발하였다. 조간대 모의가 포함된 본 모형용 새만금 수역에 적용한 결과 지형의 복잡성에도 불구하고 유속장과 조간대 형성에 관한 수치적 모의가 만족스러운 결과를 보였다.