Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers (한국해안·해양공학회논문집)

Korean Society of Coastal and Ocean Engineers (한국해안·해양공학회)
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Numerical Modeling of Tide Asymmetry in the Southeast Coastal Zone of Yellow Sea

서해남부해역의 조석 비대칭에 대한 수치모의

  • 정태성 (한남대학교 건설시스템공학과)
  • Received : 2011.09.01
  • Accepted : 2011.10.31
  • Published : 2011.12.30
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Abstract

In the southeast coastal zone of Yellow Sea, the tide characteristics showing ebb-dominant tide and tidal flow were confirmed by analysis of observed tide and tidal currents. Physical factors generating asymmetric tide were reviewed. Influence of bottom shear stress, tidal flat, and nonlinear terms in shallow water equations was investigated by two-dimensional tide modeling. The model results gave good agreements with observed tides, but the amplitude of simulated $M_4$ tide was less than that of observed tide. The tidal flats existing in the study area widely have great effect on the generation of nonlinear tide. The M4 tide is mainly generated near the tidal flats. The deletion of tidal flats prevents the production of the M4 tide. We can conclude that the wide tidal flats is a primary cause of tide asymmetry in the study area.

서해남부해역에서 관측된 조위와 조류 관측자료를 분석하여, 수심이 얕고 간사지가 넓게 분포된 연안해역에서 비선형 조석 및 조류 특성을 뚜렷하게 보이는 것을 확인하였으며, 조석 비대칭을 발생하는 원인에 대해 수치 모형을 이용하여 검토하였다. 목포항에서 30여 년간 관측된 조위자료를 조화분석하여 주요 조석의 진폭과 위상의 연 변화를 살펴본 결과, 반일주조의 진폭은 증가하고 위상은 빨라졌으며, 일주조는 진폭과 위상의 변화가 거의 없었다. 이에 따라 반일주조의 상호작용에 의해 발생되는 대표적인 비선형 조석인 $M_4$ 분조와 $MS_4$ 분조의 진폭은 증가하고, 위상이 빨라졌다. 본 연구에서는 $M_2$ 분조의 전파과정과 $M_4$ 분조의 생성과정을 2차원 조석모형을 사용하여 모의하였다. 바닥마찰응력 산정방법, 조위변화 및 비선형항의 영향, 간사지 분포 등이 $M_4$ 분조의 생성에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 연구해역에서 바닥마찰계수가 일정 크기까지는 작아질수록 비선형 조석이 크게 생성되는 것을 확인하였으며, 바닥마찰응력이 커지면 오히려 조석 에너지의 소산으로 수심이 얕은 연안해역에서 $M_2$ 분조와 $M_4$ 분조의 진폭이 작아 졌다. 간사지를 바다로 치환하여 모의한 결과는 비선형 조석이 거의 발생하지 않아 간사지가 비선형 조석의 생성에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

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