타원형천퇴에 대한 PCGM과 포물형근사식 수치모형비교

Comparison of PCGM and Parabolic Approximation Numerical Models for an Elliptic Shoal

Berkhoff등(1982)의 수리실험 결과를 사용하여 PCGM파 포물형근사식(PA) 수치모형의 정밀도와 계산효율을 비교하였다. 두 모형 결과는 수리실험의 실측치와 잘 부합되었으나 비교적 도고가 큰 천퇴 뒷편의 일부 단면에서는 PCGM모형 결과에 비해 PA모형 결과가 실험치에 가까운 것으로 나타났다. PA모형은 천해역의 넓은 지역에 대한 파랑변형을 예측하는 데 유용한 모형이나 반사파를 무시할 수 있는 경우에만 적용 가능하다. 한편 완경사 파랑식으로부터 직접 차분화하여 반사파를 고려할 수 있는 PCGM모형의 계산효율을 증대시킬 필요가 있다. PA모형 결과를 PCGM모형의 초기 입력조건으로 사용함으로써 약 40%의 계산시간 감소를 가져왔다.

By use of laboratory experiment data set for an elliptic shoal by Berkhoff et al. (1982), both accuracy and Performance tests of numerical results between PCGM (Preconditioned Conjugate Gradient Method) and PA(Parabolic Approximation) are compared. Although both results show good agreement with the experimental data the PA model gives better reproduction of the relatively high amplitudes in the section 4-5 downwave of the shoal, in comparison with the PCGM. The PA model has been proved to be a useful tool for predicting wave transformationsin large shallow water region, but it can be applied only to the case of negligible reflection. On the other hand, there is a need to improve the computational efficiency of the PCGM model which is a finite difference scheme directly derived from the mild slope equation and can handle reflection. By taking the results of th PA model as an input data of the PCGM, the CPU time can be reduced by about 40%.