Numerical Model for Cross-Shore Sediment Transport

해안선 횡방향의 표사이동 예측모형

The development of a finite difference model for cross-shore sediment transport prediction in the surf tone due to the storm surge event is presented in this paper. Using the inhomogeneous diffusion equation with moving boundaries. the present numerical model is found to be robust and efficient and does not possess a number of restrictions imposed in Kriebel and Dean's(1985) numerical model. Our numerical model is validated through comparison with the analytical solution. the data of a large-scale experiment and the field data of Hurricane Eloise. The Present model if able to predict the averaged volumetric erosion rate of a beach due to the time-varying real storm surge hydrographs and satisfies the conservation of sediment between eroded volume in the onshore region and deposited volume in the offshore region. In addition. the present model is able to reasonably predict the recession of a beach with wide berm and dune. and can describe the change of a breaking point by the offshore deposition. From the sensitivity analysis or the present numerical model with various input parameters, it is concluded that the present numerical model is able to analyze the beach change in a reliable manner including the effects of different sizes of sediments.

폭풍해일에 의한 쇄파대내에서의 표사이동을 예측할 수 있는 유한차분 수치모형을 개발하였다. 이동 경계조건을 가지는 비제차 확산방정식을 사용하여 개발된 수치모형은 Kriebel과 Dean(1985)의 수치모형이 가지고 있는 많은 제약성을 해결할 수 있었다. 임의의 초기단면과, 시간에 따른 폭풍해일의 스펙트럼을 이용하여 계산된 수치모형의 결과는 표사량의 보존 및 해안선이 후퇴나 쇄파점의 이동을 잘 나타내 주며, 해석해 및 관측자료 그리고 실험자료와 매우 잘 일치한다. 수치모형과 관련된 제반 변수들의 민감도를 분석하여 수치모형 적용의 편의를 도모하였으며, 해안선 단면을 따른 표사의 입경변화 효과를 부여할 수 있음을 알았다.