Abstract
The semi-implicit scheme proposed by Backhaus is introduced to solve two-dimensional shallow water equation. This mothod is applied for the numerical model solving surface elevation and velocity field of Geum River estuary. For the verification of the method, numerical solutions by this model are compared with ones by Heap's well known explicit model. Solutions of two models resemble each other. The time-step chosen for the semi-implicit scheme turned out to be 3 to 6 times longer than explicit model depending on the stringent CFL criterion. The computation time could be reduced at least 50%. It was proved that this scheme is easy to handle dry banks which can be seen in Geum River estuary and numerical stability is obtained for long time computation.
본 연구에서는 2차원 천수방정식을 풀이 하는데 Backhaus가 제안한 반음해법의 유한차분법을 도입하였다. 이 기법을 사용하여 금강하구 해역의 조위와 유속을 구하는 수치모형을 구성하였다. 본 모형에 의한 수치해를 검증하기 위하여 양해법의 모형으로 잘 알려진 Heaps모형의 결과와 비교하였다. 두 모형의 수치해는 거의 일치하였다. 반음해법에서 선택한 계산시간간격은 엄격한 CFL 조건에 의존하는 양해법보다 6배를 증가 시킬 수 있었다. 총 계산 시간은 50%정도 감소하였다. 이와 같은 사실은 본 수치해법이 금강하구 해역에 널리 분포되어 있는 간사지의 처리가 원활하였으며 장기간 동안의 계산에서도 안정적인 수치해석이 가능하였다.
