• 제목/요약/키워드: Shallow Water Waves

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서해안 이상파랑의 발생 및 증폭 기구 분석 (Analysis of Generation and Amplification Mechanism of Abnormal Waves Occurred along the West Coast of Korea)

  • 윤성범;신충훈;배재석
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.314-326
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    • 2014
  • 2007년 3월 31일 서해안에서 발생했던 이상파랑의 발생원인 및 증폭과정을 이해하기 위해 관측자료 분석과 선형 천수방정식 및 선형 Boussinesq 모형을 이용한 1차원 수치모형 실험을 수행하였다. 기존의 연구에서 제안된 여러 형태의 압력점프에 대해 검토한 결과 기존의 압력점프는 관측된 이상파랑의 특성을 제대로 재현할 수 없었다. 본 연구에서는 새로운 형태의 압력점프를 제안하였다. 본 연구에서 제안한 압력점프의 타당성을 검토하기 위한 수치모의를 수행한 결과, 계산된 이상파랑의 주기와 최대 수면고가 관측치와 상당히 일치함을 보여주었다.

다방향불규칙파랑장에서의 파고, 주기, 파향의 종합확률분포 유도과정 및 적합성 (On the Joint Distribution of Wave Height, Period and Wave Direction in Random Sea Waves)

  • 권정곤
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.75-82
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    • 1990
  • 파고, 주기의 정보로서 수위변동η, 그 시간적분법η, 파향의 정보로서 수평방향 2성분 물입자속도 u, v의 4가지 시계열을 판정하여, narrow band-width frequency spectrum을 가지는 불규칙파의 포락파형(enveloped wave)을 구함으로서, 파고, 주기, 파향의 종합확률분포를 상세히 유도하여, 현지실측경과와 비교, 검토했다. 그 결과, 실측되어진 종합확률분포는 유도되어진 파고, 주기, 파향의 결합확률분포와 양호하게 일치하여 현지 불규칙파랑장에 있어서 충분한 정도로서 적용할 수 있다는 것을 알았다.

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잠제의 형상 변화에 따른 반사파 및 투과파의 거동특성 (Behaviors of Reflected and Transmitted Waves for Geometric Change of Submerged Breakwater)

  • 이철응;오원택
    • 산업기술연구
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    • 제20권A호
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    • pp.139-148
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    • 2000
  • A numerical model is represented to calculate the wave fields such as the reflected waves, the transmitted waves, and depth averaged velocities over submerged breakwaters for the normally incident wave trains of nonlinear monochromatic wave. The numerical model is correctly formulated by using both the finite amplitude shallow water equations with the effects of bottom friction and the explicit dissipative Lax-Wendroff finite difference scheme, also satisfactorily verified by comparison with the other results. The behaviors of reflected and transmitted waves with respect to geometric parameters of submerged breakwater such as the slope, crest depth, and crest width are numerically analyzed in this study. In particular, the reflection and transmission coefficients are quantitatively calculated as the function of geometric parameter of submerged breakwater. It is found that the crest depth among parameters related to practical design may be the most important parameter in designing the submerged breakwater. Therefore, the effective and economic performances of submerged breakwater should be depended on the determination of optimal crest depth.

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천수역에 놓인 2차원 주상체에 수평방향으로 작용하는 동유체력에 관한 고찰 (Hydrodynamic Forces on a Two-dimensional Cylinder in Shallow Water)

  • 최항순
    • 대한조선학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.21-26
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    • 1986
  • An analysis is made of hydrodynamic forces acting horizontally on a two-dimensional cylinder, when it is exposed to incident waves and consequently undergoes a swaying motion in shallow water. Applying the method of matched asymptotic expansions the added mass, wave damping and the wave exciting force are obtained in terms of the difference in potential across the cylinder in a simple manner. The potential jump is related to the so-called blockage coefficient which is determined purely from geometry. It is found that the wave damping coefficient can not exceed the blockage coefficient.

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TRAVELING WAVE SOLUTIONS FOR HIGHER DIMENSIONAL NONLINEAR EVOLUTION EQUATIONS USING THE $(\frac{G'}{G})$- EXPANSION METHOD

  • Zayed, E.M.E.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제28권1_2호
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    • pp.383-395
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    • 2010
  • In the present paper, we construct the traveling wave solutions involving parameters of nonlinear evolution equations in the mathematical physics via the (3+1)- dimensional potential- YTSF equation, the (3+1)- dimensional generalized shallow water equation, the (3+1)- dimensional Kadomtsev- Petviashvili equation, the (3+1)- dimensional modified KdV-Zakharov- Kuznetsev equation and the (3+1)- dimensional Jimbo-Miwa equation by using a simple method which is called the ($\frac{G'}{G}$)- expansion method, where $G\;=\;G(\xi)$ satisfies a second order linear ordinary differential equation. When the parameters are taken special values, the solitary waves are derived from the travelling waves. The travelling wave solutions are expressed by hyperbolic, trigonometric and rational functions.

천해역(淺海域)에서 파(波)와 흐름의 상호작용(相互作用)에 의한 파랑변형(波浪變形) (Wave Transformation with Wave-Current Interaction in Shallow Water)

  • 이정규;이종인
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.77-89
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    • 1991
  • 수심(水深)이 변하고 흐름이 존재(存在)하는 곳에서 천해파(淺海波)의 파랑변형(波浪變形) 해석(解析)에는 Boussinesq방정식(方程式)에 기초(基礎)한 포물형방정식(抛物形方程式)이 이용된다. 이안류(離岸流)는 Stokes파(波) 이론(理論)의 적용한계(適用限界)를 넘어선 곳에서 발생하므로 본(本) 연구(硏究)에서는 흐름이 존재하는 천해역(淺海域)에서 적용이 가능한 비선형(非線形) 포물형방정식(抛物形方程式)으로 수심변화(水深變化)에 의한 천수현상(淺水現象)과 흐름과의 상호작용(相互作用)에 의한 파(波)의 굴절(屈折) 및 회절현상(回折現象)을 해석(解析)하였고, 흐름은 상대적(相對的)으로 강한 흐름과 약한 흐름을 발생시켜 흐름의 세기에 의한 영향(影響)에 대해 비교(比較) 검토(檢討)하였으며, 수치해석(數値解析)은 쇄파(碎波)가 일어나기 전까지 수행(遂行)하였다.

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천해에서 불규칙파의 변이 (Transformation of Irregular Waves in Shallow Water)

  • 유동훈
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.212-220
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    • 1993
  • 불규칙파를 스펙트럼으로 파악하여 천해에서 천수, 굴절, 회절, 마찰 및 쇄파 등에 의하여 변이하는 현상을 해석하였다. 지배방정식은 에너지보존식과 파수벡타보존식인데 파수벡타보존식에 회절효과를 고려하는 항을 포함하였다. 스펙트럼형상을 재현하기 위하여는 선형누적법을 사용하였으며, 스펙트럼에 대한 대표 마찰계수를 간단히 산정하는 약산식을 개발, 사용하여 마찰손실효과를 고려하였다. 또한 천해역에서의 쇄파를 고려하기 위하여 Kitaigorodskii의 평형조건식을 수정하여 적용하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 실험조건에 적용하여 검증한 결과, 계산치가 실측치와 잘 일치함을 알 수 있었다.

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천수중(淺水中)에서의 파랑강제력(波浪强制力)과 선체응답(船體應答)에 관하여 (A Note on Vertical Motions of a Ship in Shallow Water)

  • 황종흘;이기표;유재문
    • 대한조선학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.1-4
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    • 1980
  • It is well known that discrepancies between measured and predicted ship motions are significant in the range of low frequencies. In this paper, the vertical ship motions in regular longitudinal waves in a shallow water are briefly discussed. The investigation is focussed on the role of wave exciting forces and moments to the motion responses in these low frequencies. It is confirmed that diffraction forces are in general small in a shallow water as one may expect. Furthermore the wave exciting forces and moments on a displacement-type ship will be larger practicularly in low frequencies, when the contribution of the diffraction effect is neglected. As a result of this fact theoretically predicted responses for the pitch motion becomes closer to the experimental one. The discrepancies for the heave motion, however, are still apparent.

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비선형 천해파의 스펙트라 (Spectra of nonlinear shallow water waves)

  • 나르시세자히보;이라디덴쿠로바;에핌페리높스키
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.355-360
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    • 2007
  • 본 논문에서는 수심이 일정한 수조에서의 비선형 천해파의 변형 과정에 대한 연구를 수행하였다. 파랑의 최초 쇄파에 대한 특성을 자세히 분석하고, 비선형파의 경사 및 퓨리에 스펙트럼을 산정하였다. 분석결과 스펙트럼의 진폭은 실용적으로 추산이 가능한 파랑 경사를 이용하여 표현할 수 있다.

비대칭 파봉선 길이에 따른 원형섬에서 고립파의 처오름높이 (Run-up heights of solitary waves on a circular island with asymmetric crest lengths)

  • 조혜린;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권9호
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    • pp.647-652
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    • 2017
  • 우리나라 해안지역에는 많은 섬들이 위치하고 있어 대규모 지진해일이 발생하였을 때 섬과 지진해일의 상호작용으로 예기치 않은 지진해일 피해가 우려된다. 2011년 발생한 동일본 지진해일의 경우 제주도를 비롯한 남해안 섬들에 영향을 미쳤다. 본 연구에서는 천수이론에 근거한 수치모형을 이용하여 섬 중앙에 대하여 비대칭으로 입사하는 고립파의 처오름높이에 관하여 연구한다. 연구에서 얻은 결과는 지진해일의 급습에 대비한 방재대책을 수립하는데 사용될 수 있을 것이다.