Comparison of Parabolic Mild-Slope Equations in View of Wave Diffraction

회절현상의 관점에서 본 포물선형 완경사방정식의 비교

Among the phenomena of water-wave transformation, the wave diffraction is prominent for waves insidc the harbor. It is important to study how accurately the diffraction can be resolved by the numerical model. Three parabolic mild-slope equations, i.e., simple, wide-ang1e, three-parameter parabolic equations, are compared in view of the diffraction of water-waves around a semi-infinite breakwater. To avoid reflections at lateral boundaries, we apply the perfect boundary condition of Dalrymple and Martin (1992) in case of simple parabolic equation. The numerical results for the case of a semi-infinite breakwater are compared with the analytical solution of Penney and Price (1952). All the results are very accurate when waves attack the breakwater normally. When waves attack the breakwater obliquely, however, the simple parabolic equation yields the worst solution and the three-parameter parabolic equation yields the most accurate solution.

수치모형이 파랑변형 중에서 회절을 어느 정도로 정확히 해석할 수 있는 지에 대한 연구는 매우 중요한 일이다. 세가지 포물선형 방정식민 단순 포물선형, 광각 포물선형, 삼변수 포물선형 방정식에 대하여 파의 회절의 관점에서 비교하였다. 단순 포물선형 방정식에 대해서는 측면경계에서 불필요한 반사를 피하기 위하여 Dalrymple and Martin(1992)이 제안한 완전경계조건을 적용하였다. 반무한 방파제의 경우에 Penney and Price(1952)의 해석해와 각 모형의 결과를 비교하였다. 입사각이 방파제에 대하여 직각일 때는 모두 좋은 결과를 보여주었으나, 입사각이 직각에서 편향됨에 따라 단순 보물선형 방정식에 의한 해의 오차가 가장 컸고 삼변수 포물선형 방정식에 의한 해의 오차가 가장 작았다