Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers (한국해안해양공학회지)

Korean Society of Coastal and Ocean Engineers (한국해안·해양공학회)
권호 표지

A Study of the Wave Control Characteristics of the Permeable Submerged Breakwater using VOF Method in Irregular Wave Fields

불규칙파동장에 있어서 VOF법에 의한 투과성잠제의 파랑제어 특성에 관한 연구

  • 김도삼 (한국해양대학교 공과대학 토목환경시스템공학부) ;
  • 이광호 (나고야대학교 대학원 공학연구과) ;
  • 유현상 (한국해양대학교 공과대학 토목환경시스템공학부) ;
  • 김창훈 (한국해양대학교 공과대학 토목환경시스템공학부) ;
  • 손병규 (국립수산과학원)
  • Published : 2004.09.01
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Abstract

The different types of coastal souctures have been constructed for the protection of coastal region from the incident waves. Among them. the permeable submerged breakwater has been widely used as a wave dissipater and sediment transport controller because of its excellent advantages in scenery effects, construction efficiency and environment aspects. This study numerically investigated the characteristics of wave energy variations and transmission coefficient at the rear of the permeable submerged breakwater installed in the irregular wave field. To analyze it's performance numerically, a two-dimensional numerical wave flume based on VOF method was used. A frequency spectral analysis showed that the spectral peak moved to the short-period in the one-row submerged breakwater, and the wave energy was distributed evenly for the whole period in the two-row submerged breakwater in the case of breaking on the submerged breakwater. The spectral peak was shown to be converged within the significant wave period at the rear of the permeable submerged breakwater in the case of non-breaking conditions. From the result of transmission coefficients analysis. it was confirmed that a considerable quantity of wave energy was transmitted to the rear of the permeable submerged breakwater in the case of non-breaking rather than breaking.

최근 입사하는 파랑으로부터 해역을 보호하기 위해 다양한 형태의 해안구조물이 건설되어 왔다. 그 중에서 잠제는 경관성, 시공성, 환경성 측면의 우수한 장점 때문에 소파 및 표사제어 구조물로 폭넓게 사용되고 있다. 본 연구에서는 불규칙파동장에 설치된 VOF법에 기초한 2차원 수치파동수로를 적용하여 투과성잠제 배후에서 파랑에너지 변화특성과 전달율에 대하여 수치적으로 검토하였다. 주파수스펙트럼 해석결과로부터 쇄파가 발생한 경우 일렬 투과성잠제는 스펙트럼 피크가 단주기 쪽으로 이동하였으며, 이열 투과성잠제는 전 주기대에 걸쳐 파랑 에너지가 고르게 분포하고 있었다. 쇄파가 발생하지 않은 경우 투과성잠제 배후에서의 스펙트럼 피크는 유의주기대에서 나타나고 있었다. 투과율의 해석결과로부터 쇄파가 발생한 경우보다 쇄파가 발생하지 않은 경우에 투과성잠제 배후로 상당량의 파랑에너지가 전달되는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

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