• Title/Summary/Keyword: 지진해일모형

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Development of Finite Difference Model for Tsunami Propagation (지진해일 전파모의를 위한 유한차분모형 개발)

  • Ahn, Seong-Ho;Ha, Tae-Min;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.52-56
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    • 2010
  • 본 연구에서는 지진해일의 전파 과정을 모의함에 있어 선형 천수방정식의 수치분산을 이용하는 기법이 아닌 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하는 유한차분기법을 제안하였다. 지배방적식과 차분식의 일치성을 해석하기 위해 이산화 오차를 확인하고, 수치해의 안정적 수렴여부를 판단하기 위해 Von neumann 안정성 해석을 수행하였다. 또한 기법의 정확성을 검증하기 위하여 Gauss 분포의 초기 자유수면변위를 갖는 문제에 적용하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해와 비교하였다. 그 결과 기존의 선형 천수방정식을 차분화한 수치모형에 비하여 정확한 결과를 제공하였고 분산보정기법을 이용한 수치모형과 동일한 정확도를 보였으나 본 수치모형을 이용했을 때 비교적 넓은 범위의 조건에서 정확도 높은 결과를 제공하였다.

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Grid Nesting Scheme for High Accuracy of Tsunami Propagation Numerical Model (지진해일 전파 수치모형의 고도화를 위한 격자접속기법)

  • Lim, Chae-Ho;Bae, Jae-Seok;Jeon, Young-Joon;Yoon, Sung-Bum
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.2130-2134
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    • 2007
  • 선형 Boussinesq 형태의 파동방정식을 지배방정식으로 사용하는 능동적인 분산보정 지진해일 전파 유한 차분모형의 정확도를 향상시키기 위한 새로운 동시격자접속기법을 개발하였다. 이 격자접속기법은 공간에 대해 3차 보간식을 사용하므로 짧은 파에 대해서 보간에 따른 오차를 최소화할 수 있고, 시간에 대해 2차 보간식을 사용하기 때문에 기존 기법에 비해 더 정확한 값을 얻을 수 있다. 개발된 격자접속기법의 정확성을 평가하기 위해 수중 원형천퇴상을 전파하는 Gaussian 형상의 가상지진에 대해 격자접속기법을 적용하지 않고 계산한 결과와 격자접속기법을 적용하여 계산한 결과를 FUNWAVE에 포함되어 있는 선형화된 Boussinesq방정식에 의해 계산된 수치해와 비교하였다. 그 결과 개발된 동시격자접속기법의 우수함이 검증되었다.

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Simulation of Run-up of Tsunamis in the East Sea (동해의 지진해일 처오름 모의)

  • Kim, Jae-Hong;Cho, Yong-Sik
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.38 no.6 s.155
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    • pp.461-469
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    • 2005
  • A second-order upwind scheme is used to investigate the run-up heights of tsunamis in the East Sea and the predicted results are compared with the field data and results of a first-order upwind scheme. In the numerical model, the governing equations solved by the finite difference scheme are the linear shallow-water equations in deep water and nonlinear shallow-water equations in shallow water. The target events are 1983 Central East Sea Tsunami and 1993 Hokkaido Nansei Oki Tsunami. The predicted results represent reasonably well the run-up heights of tsunamis in the East Sea. And, the results of simulation are used for the design of inundation map.

Three-Dimensional Laboratory Experiments for Tsunami Inundation in a Coastal City (지진해일 범람이 해안도시에 미치는 영향에 대한 3차원 수리모형실험)

  • Kim, Kyuhan;Park, Hyoungsu;Shin, Sungwon;Cox, Daniel T.
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.24 no.6
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    • pp.400-403
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    • 2012
  • Laboratory experiments were conducted for tsunami inundation to an urban area with large building roughness. The waterfront portion of the city of Seaside which is located on the US Pacific Northwest coast, was replicated in 1/50 scale in the wave basin. Tsunami heights and velocities on the inundated land were measured at approximately 31 locations for one incident tsunami heights with an inundation height of approximately 10 m (prototype) near the shoreline. The inundation pattern and speed were more severe and faster in some areas due to the arrangement of the large buildings. Momentum fluxes along the roads were estimated using measure tsunami inundation heights and horizontal fluid velocities. As expected, the maximum momentum flux was near the shoreline and decreased landward. Inundation heights and momentum flux were slowly decreased through the road with buildings on each side. The results from this study showed that the horizontal inundation velocity is an important factor for the external force of coastal structures.

Modified Dispersion-Correction Scheme on Variable Depth for Simulating Tsunami Propagation (수심변화를 고려한 지진해일 전파 모의 수정기법)

  • Ha, Tae-Min;Kim, Joo-Young;Lee, Jong-Kyu;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.65.2-65.2
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    • 2010
  • 본 연구에서는 수심이 변화하는 지형에서 지진해일 전파를 수치모의하기 위해 기존의 분산보정기법을 개선하였다. 이를 위해 바닥경사를 고려한 지배방정식을 유도하고 기존의 분산보정기법에 새로운 항을 도입하여 수정기법을 제안하고 적용성을 검토해보았다. 수치모의 결과 새로운 수정기법이 기존의 분산보정기법에 비해 수심이 변화하는 지형에서 분산을 좀 더 정확하게 고려할 수 있는 것으로 나타났다.

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Numerical Analyses of 2011 East Japan Tsunami Propagation towards Korean Peninsula (2011년 동일본 지진해일의 한반도 전파 수치해석)

  • Bae, Jae-Seok;Cho, Young-Joon;Kwon, Seok-Jae;Yoon, Sung-Bum
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.24 no.1
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    • pp.66-76
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    • 2012
  • The effect of bathymetry near the south sea area of Korea on the propagation of 2011 East Japan Tsunami is analyzed based on the numerical simulation using the finite difference dispersion-correction model. It is found that the bathymetry from the source to Korean Peninsula, such as Nankai Trough, Ryukyu Islands and the topographical lens in the East China Sea, plays an important role to reduce the tsunami height along the south coast of Korea. The mechanism involved in the transformation of tsunamis over those topographies is discussed.

Numerical Simulations of 1983 Central East Sea Tsunami at Imwon: 2. Run-up Process at Imwon Port (임원에서의 1983년 동해 중부 지진해일 수치모의: 2. 임원항에서의 범람)

  • Lee, Ho-Jun;Kim, Kyung-Hee;Cho, Yong-Sik
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.35 no.4 s.129
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    • pp.453-461
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    • 2002
  • The run-up process of the 1983 Central East Sea Tsunami along the Eastern Coast is numerically investigated in this study. A finite difference numerical model based on the nonlinear shallow-water equations is employed. The maximum run-up height at Imwon is predicted and compared to field observation. A good agreement is observed. A maximum inundation map is made based on the maximum run-up heights to accentuate hazards of tsunami flooding.

The Simulation of Tsunami against the South Coast of the Korean Peninsula (한반도 남해안에 대한 지진해일 수치실험)

  • Kim, Hyun-Seung;Kim, Hyeon-Seong;Kang, Young-Seung
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.22 no.5
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    • pp.31-38
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    • 2008
  • The numerical simulation of tsunami against the south coast of the Korean Peninsula has been performed by adopting the standard appropriate grid size and the numerical model has been constructed to include the characteristics of the tsunami propagation applied for the care of the East China Sea. The artificial tsunami has been modelled first and then, it has been used as the boundary condition for the detailed model which showed the south coast of the Korean Peninsula.

Analysis of Shallow-Water Equations with HLLC Approximate Riemann Solver (HLLC Approximate Riemann Solver를 이용한 천수방정식 해석)

  • Kim, Dae-Hong;Cho, Yong-Sik
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.37 no.10
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    • pp.845-855
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    • 2004
  • The propagation and associated run-up process of nearshore tsunamis in the vicinity of shorelines have been analyzed by using a two-dimensional numerical model. The governing equations of the model are the nonlinear shallow-water equations. They are discretized explicitly by using a finite volume method and the numerical fluxes are reconstructed with a HLLC approximate Riemann solver and weighted averaged flux method. The model is applied to two problems; The first problem deals with water surface oscillations, while the second one simulates the propagation and subsequent run-up process of nearshore tsunamis. Predicted results have been compared to available analytical solutions and laboratory measurements. A very good agreement has been observed.

동시계산접속기법을 이용한 지진해일의 1차원 전파모의

  • 윤성범;김진훈
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1998.09a
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    • pp.31-35
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    • 1998
  • 지진해일 수치해석시 일반적으로 사용되어오던 Shuto의 유한차분모형(Goto & Shuto, 1983)은, 천수방정식을 사용하고 파의 분산효과는 수치오차를 이용하여 고려하므로, 정해진 계산시간간격($\Delta$t)에 대해 수심에 따라 격자간격을 적절히 선택하여야 한다. 또한 Shuto 모형은 leap-frag 기법을 사용하므로, 격자 및 계산시간간격이 심해에서 수치분산을 위한 조건을 만족시켰다 할지라도, 천수화에 의해 파장이 점점 작아져 파수(k)가 $\pi$/$\Delta$x가 되는 수심(2$\Delta$x wave)에 이르면 파가 더 이상 진행하지 못하고 반사하게 되므로 실제 현상과는 다른 결과를 보이게 된다. (중략)

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