초록
축대칭 함몰지형 위를 진행하는 파에 관한 완경사 방정식의 해석 해를 유도하였다. 함몰지형 내부에서의 수심은 함몰지형 중심으로부터의 거리의 덕에 비례하여 변한다. 변수 분리법을 사용하여 지배 방정식을 상미분 방정식으로 전환하였으며, Hunt(1979)의 근사식을 사용하여 방정식의 계수들을 양함수의 형태로 변환하였다. 마지막으로 Frobenius 급수를 사용하여 해석 해를 유도하였다. Hunt 근사식의 특성 상 본 연구에서 유도된 해석 해는 천해와 심해에서는 정확하고 중간수심에서는 덜 정확하다. 해석 해의 타당성을 검토하기 위하여 수치 모델 결과와 비교하였다. 또한 해석 해를 이용하여 함몰지형의 형상과 상대수심 등을 변화시키면서 다양한 조건에 대한 파랑 변형을 검토하였다.
An analytic solution to the mild-slope equation is derived for waves propagating over an axi-symmetric pit. The water depth inside the pit varies in proportion to a power of radial distance from the pit center. The governing equation is transformed into ordinary differential equations by using separation of variables, and the coefficients of the equations are transformed into explicit forms by using Hunt's (1979) approximate solution. Finally, by using the Frobenius series, the analytic solution is derived. Due to the feature of Hunt's equation, the present analytic solution is accurate in shallow and deep waters, while it is less accurate in intermediate depth water. The validity of the analytic solution is demonstrated by comparison with numerical solutions. The analytic solution is also used to examine the effects of pit geometry and relative depth on wave transformation.
