Abstract
Although the rubble mound breakwaters in Korea have been damaged by typhoons almost every year, quantification of erosion of armor block have seldomly been made. In this paper, the damage of armor units is standardized by the relative damage. In the case where the number of damaged units is reported, it is divided by the total number of units to calculate the relative damage. In the case where the rehabilitation cost is reported, the relative damage is calculated by using its relationship with the present value of the past rehabilitation cost. The relative damage is shown to have strong correlations with the typhoon parameters such as nearest central air pressure and maximum wind speed at each site. On the other hand, the existing numerical methods for calculating the cumulative damage are compared with hydraulic model tests. The method of Melby and Kobayashi (1998) is shown to give a reasonable result, and it is used to calculate the relative damage, which is compared with the measured damage. A good agreement is shown for the East Breakwater of Yeosu Harbor, while poor agreement is shown for other breakwaters. The poor agreement may be because waves of larger height than the design height occurred due to strong typhoons associated with climate change so that the relative damage increased during the last several decades.
국내 경사식 방파제는 거의 매년 태풍 피해를 지속적으로 입고 있지만 피복블록의 침식피해를 정량적으로 분석한 사례가 드물다. 본 논문에서는 피복블록의 침식을 상대피해로 표준화하여 나타내었다. 블록의 이탈 개수가 조사된 경우에는 이를 블록의 전체 개수로 나누어 상대피해를 계산하였으며, 피해 복구 비용이 조사된 경우에는 현재 가치로 환산한 복구 비용과 상대피해의 관계를 이용하여 상대피해를 산정하였다. 상대 피해는 태풍 매개변수인 중심기압 및 최대풍속과 지역별로 뚜렷한 상관관계를 보였다. 또한 기존 누적 피해 계산 방법 중에서 합리적 방법을 선정하기 위해 수리모형 실험결과와 두 가지 수치 모의 방법을 비교하였다. 본 연구에서 Melby and Kobayashi (1998) 방법이 합리적임을 증명하였고 이 방법으로 계산된 상대피해를 관측된 상대피해와 비교하였다. 여수항 동방파제에서 관측된 상대피해와 수치 모의 결과는 잘 일치하지만 나머지 방파제에서는 상당한 차이를 보였다. 이는 기후변화에 따른 태풍 강도의 증가로 방파제의 설계파고보다 큰 파고가 사용년수 동안에 발생하여 실제 상대피해가 증가된 것으로 추정된다.
