동해안에 위치한 대부분의 중소어항의 표사이동에는 파랑과 해빈류가 주외력으로 작용하여 있으며, 주변은 사빈해안을 이루고 있다. 또한, 대부분이 소규모 어항이므로 항 입구부가 쇄파대 내에 위치하고 있어서 지형변화가 극심하며, 항 입구부 및 항내에 심각한 매몰현상이 발생되고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 우선, 사전예측 및 항내매몰 현상의 정확한 재현을 통해 그 원인을 파악할 필요가 있다. 또한, 경제적인 측면을 고려하여 중소어항에 실질적으로 사용될 수 있는 매몰방지 대책안을 도출하고, 그에 대한 방지효과를 수치시뮬레이션을 통해 검토하고자 한다.
우리나라 동해안 대부분의 중소어항에서는 항내 및 항입구부의 매몰현상이 심각하여 항내수심을 유지하기 위해 거의 매년 준설을 실시하고 있으며, 항내매몰로 인해 수심이 낮아져 배가 전복되는 등 극심한 피해를 입고있어 적지 않은 사회문제로 까지 확대되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 매몰현상이 비교적 심각한 동해안의 K항를 선정 하여 항내매몰에 관한, 현지관측 및 수치모형실험을 실시하였고, 실시 결과 현지상황과 잘 일치 되는 흐름상황 및 매몰현상이 발생하였음을 알 수 있었다.
송도신도시 건설로 인한 인천항 주변 흐름과, 해저 지형변동등의 영향을 알기 위하여 siltation모형을 이용하여 수치모의 하였다. 이를 토대로 하여 이류 확산방정식등을 이용하여 송도신도시 건설후의 해저 silt이동량을 계산하여 제시하였다. 건설전의 상태와 비교 할 경우 유속과 조위는 다소 증가 되었으며, 퇴적부분은 영종도 동쪽 해안에서 주로 나타나고, 세굴은 북항 전면수로에서 호도 방향으로 증가 되었음을 알았다.
The harbor siltation by longshore sediment transports has become a serious problem on the East Coast of Korea. A reasonable prediction of the longshore sediment rate is important to approach the siltation problem effectively. In the recently developed 1-line model, the empirical constants of the sediment transport formula, which include the absolute quantity of sediment transport rate and the spatial distribution of breaking wave height by wave deformation, are treated as calibration parameters. Since these constants should be determined by the very long-term shoreline data, the longshore sediment rates are much more reasonable values. The method was applied to Hupo Beach, which has experienced heavy siltation. The authors also discuss long-term shoreline change using aerial photos and the observed wave-induced current patterns. According to the result, the SW-direction sediment transport rate was $146,892m^3/year$, and the NE direction was $2,694,450m^3/year$ at Hupo Beach for the last 11 years. The siltation in Hupo Harbor might be affected by the NE-direction sediment transport from Hupo Beach.
동해안에 위치한 어항이나 항만은 주 외력으로서 파랑이 탁월한 특징을 갖고 있다. 아울러, 동해안에 존재하는 강한 해빈류는 어항구조물 주변의 표사이동에 매우 큰 영향을 미친다. 따라서 동해안에 어항이나 항만을 건설할 때에는 설계 시에 해빈류에 기인한 항만 주변의 표사이동 특성을 명확히 검토해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 연도별 해안선변화에 대한 측량자료 및 방파제 주변의 상세 수심측량자료를 이용하여 방파제 시공순서가 항내매몰 및 주변 표사이동에 미치는 영향에 대하여 구체적으로 파악하고자 하였다. 그리고 동해안에 건설되는 어항구조물의 항내에 발생하는 퇴사량 감소를 위한 보다 효율성 있는 시공순서에 대하여 검토하였다.
The main external force of the harbor in east coast is wave. So, wave is the important cause of wave induced current and sediment transport due to wave in planning harbor structures. Therefore, it must be considered not only to secure the harbor tranquility but also the sediment transport due to wave induced current in planning the harbor. In this study, we studied on the influences of construction procedure on harbor tranquility and siltation using annual coastal line data and bathymetry data near breakwater. And it suggests that the construction procedure for the harbor tranquility and the best way for the decrease of harbor siltation.
Modernization of a port requires a considerable port facility expansion through grading up the cargo handling efficiency, increasing water depth of channels and basins to accomodate Large ships, etc. In many ports in the world, the needs of bigger ship calls in excess of conventional capacity of channels and basins demand for capital dredging as well as maintenance dredging resulting from siltation, and those activities are incurring heavy annual expenditure of the ports. (omitted)
금강 하구언 건설 이후 20년 동안 나타난 수서환경의 각종 변화에 관한 연구결과를 호수측과 하구측을 비교하는 방식으로 정리하였다. 유사한 점은 양측 모두에서 물의 체류시간 증가, 수질악화, 퇴적물내 유기물농도 증가, 하천유입 퇴적물의 이동경로 차단현상이 나타났다. 전체적으로 호수측이 하구측보다 악영향이 강하게 나타났지만, 호수측에서는 영양염농도의 증가와 남조류 대량발생 등 수질악화현상이 두드러지게 나타난 반면, 하구측에서는 퇴적물의 이동경로차단으로 인하여 군산하구내 퇴적현상이 심화되어 정상적인 하구의 기능을 저해하고 있다.
지난 20여년간 다양한 공사가 시행된 금강하구에서 퇴적으로 인한 수로매몰을 분석하기 위하여 1988년부터 2000년까지 매 2년 간격으로 7가지 경우에 대해 단계별로 수치수동역학모형을 적용한 후측실험이 실시되어 바닥마찰응력의 변화와 상관된 퇴적율 평가가 실시되었다. 금강하구둑 건설로 최대마찰응력장이 약 $1-2N/m^2$ 에서 $0.2-0.6N/m^2$크게 줄어들고, 특히 1994년 금강하구둑의 수문 폐쇄 이후에 장항수로에서는 해저마찰응력이 한계마찰응력으로 제시된 $0.4N/m^2$ 이하로 급감하면서 퇴적환경으로 전이되고 있는 것으로 분석되었다. 하구둑건설은 금강 상류로 전파되는 조석에너지를 차단함으로써 조석수동역학의 급격한 변화를 초래하고 하구둑 전면에 퇴적환경이 급속도로 진행되는 직접적인 원인을 제공하고 있는 것으로 추론되었다. 소형어선의 통행지장을 겪는 장항수로의 매몰평가는 평균대조 조석을 적용하여 분석한 결과 기존에 비해 20% 이상 통행지장을 받는 것으로 평가되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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