Abstract
A bed level change model(SED-FLUX) is introduced based on the realistic sediment transport process including bed load and suspended load behaviours at the bottom boundary layer. The model SED-FLUX includes wave module, hydrodynamic module and sediment transport and diffusion module that calculate suspended sediment concentration, net sediment erosion flux($Q_s$) and bed load flux. Bed load transport rate is evaluated by the van Rijn's TRANSPOR program which has been verified in wave-current fields. The net sediment erosion flux($Q_s$) at the bottom is evaluated as a source/sink term in the numerical sediment diffusion model where the suspended sediment concentration becomes a verification parameter of the $Q_s$. Bed level change module calculates a bed level change amount(${\Delta}h_{i,j}$) and updates a bed level. For the model verification the limit depth of the bed load transport is compared with the field experiment data and some formula on the threshold depth for the bed load movement by waves and currents. This model is applied to the beach profile changes by waves, then the model shows a clear erosion and accumulation profile according to the incident wave characteristics. Finally the beach evolution by waves and wave-induced currents behind the offshore breakwater is calculated, where the model shows a tombolo formation in the landward area of the breakwater.
저면경계층에서 부유사와 소류사 flux를 포함하는 실제적인 표사이동에 기초한 지형변화모델(SED-FLUX)이 개발되었다. SED-FLUX는 파랑모듈, 동수역학 모듈 및 부유사농도, 순부상 flux($Q_s$)와 소류사 flux를 계산하는 표사수송 및 확산모듈을 포함하며, 소류사 flux는 파-흐름 공존장에서 검증된 van Rijn의 TRANSPOR 프로그램에 의해 평가되어진다. 저면에서 순부상 flux $Q_s$는 표사확산모듈에서 source/sink 항으로서 평가되어지며, 수심변화모듈은 수심변화량을 계산하고 시간에 따른 bed level의 변화를 계산한다. 모델의 검증을 위하여 소류사이동의 이동한계수심은 방사성 동위원소 추적자를 사용한 현장 실험자료와 파와 흐름에 의한 표사이동한계수심에 대한 몇몇 경험식과 비교되었다. 본 모델을 파에 의한 해빈 단면변화에 적용한 결과 입사파의 특성에 따른 명확한 침식과 퇴적분포를 나타내었다. 끝으로, 이안제 배후에서 파와 해빈류에 의한 수심변화를 계산한 결과 이안제의 배후에서 초기 tombolo의 형성을 보여주었다.
