A Study on the Water Circulation Enhancement inside Harbor Utilizing Wave Energy

파랑에너지를 이용한 항내 해수순환증진에 대한 연구

  • 오병철 (한국해양연구원 연안·항만공학연구본부) ;
  • 전인식 (건국대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 정태성 (한남대학교 공과대학 토목환경공학과) ;
  • 이달수 (한국해양연구원 연안·항만공학연구본부)
  • Published : 2002.09.01

Abstract

In the present paper, a method which enhances the circulation of harbor waters by using wave energy was investigated. The overflow levee was selected as a coastal structure helping the harbor circulation, and was applied to Jeju-outer-port site so as to estimate its effectiveness quantitatively in probabilistic point of view. It was assumed that sea water influx rate through the overflow levee into the harbor depended upon wave height and tidal level and a functional relationship among them was calculated using the results of hydraulic experiment. The probability distribution of water influx could be obtained from hindcasted wave data and measured tidal elevations at Jeju harbor. The Gamma distribution was appeared to best fit the estimated influx distribution, and the optimal location of the levee was discussed. Finally, water quality purification effect was investigated by computing the contaminant material dispersion according to whether the levee was or not.

본 논문에서는 파랑에너지를 이용하여 항외의 해수를 항내로 유도하여 항내의 해수순환을 향상시키는 방법에 대하여 검토하였다. 파랑에너지를 활용하여 항내의 해수순환을 도모하기 위한 해안구조물로서는 월류제를 채택하여 제주외항에 적용하고 그 효과를 확률적인 관점에서 정량적으로 평가하였다. 월류제를 통한 해수유입량은 파고와 조위에 의하여 결정되는 것으로 가정하였으며 해수유입율과 파고 및 조위간의 함수관계는 수리모형실험 결과로부터 구하였다. 파랑수치모형의 후산자료와 검조소의 조위관측자료로부터 계산된 파고와 조위의 확률분포로부터 월류제를 통한 해수유입량의 확률분포를 구하는 방법을 제시하여 제주 외항에 적용한 결과 월류제를 통한 유량의 확률분포는 Gamma 함수에 근접하는 것으로 나타났으며 월류제의 최적위치에 대해서도 논의하였다. 그리고 월류제의 유무에 따른 항내오염확산을 계산하여 월류제에 의한 항내수질정화효과를 평가하였다.

Keywords

References

  1. 한국에서의 강우와 하천유량의 확률모형에 관한 사적 서신(Personal communication) 김양수
  2. 해양정책 R&D 동향 no.2 해수교환방파제의 실용화연구 이달수
  3. 한국해안 · 해양공학회지 v.4 no.3 이동경계를 고려한 유한요소 해수유동모형 정태성
  4. 해양정책 R&D 동향 no.2 해수교환방파제의 실용화 연구 이달수
  5. 제주외항방파제(1단계) 축조공사 대안설계 해양조사 및 수치모델 용역 보고서 한국해양연구원
  6. 해상파랑관측 및 조사 해양수산부
  7. 水産土木 v.23 no.2 養殖漁場の水質改善工法 乃万俊文
  8. J. Waterway, Prot, Coastal and Ocean Eng. v.112 no.1 Water quality simulation study of a natural harbor Falconer, R.A.
  9. Random seas and design of maritime structures Goda, Y.
  10. Coastal Eng. v.19 Extended refraction-diffraction equation for surface waves Massel, S.R.
  11. Repot No. 97-4 Spectral modelling of wind waves in coastalarea. Communications on Hydraulic and Geotechnical Engineering Ris, R.C.
  12. Coastal Eng. v.32 Time-dependent equations for wave propagation on rapidly varying topography Suh, K.;Lee, C.;Park, W.