• 제목/요약/키워드: Surge Overflow

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SPH Modeling of Surge Overflow over RCC Strengthened Levee

  • Li, Lin;Amini, Farshad;Rao, Xin;Tang, Hongwu
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.200-208
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    • 2012
  • Surge overflow may cause damage on earthen levees. Levee strengthened on the levee crest and landward-side slope can provide protection against the erosion damage induced by surge overflow. In this paper, surge overflow of a roller compacted concrete RCC strengthened levee was studied in a purely Lagrangian and meshless approach, the smoothed particle hydrodynamics (SPH) method. After verifying the developed model with analytical solution and comparing the results with full-scale experimental data, the roughness and erosion parameters were calibrated. The water thickness, flow velocity, and erosion depth at crest, landward-side slope and toe were calculated. The characteristics of flow hydraulics and erosion on the RCC strengthened levee are given. The results indicate that the RCC strengthened levee can resist erosion damage for a long period.

태풍 매미 내습시 해일$\cdot$고파랑에 의한 호안$\cdot$안벽에서의 수위증가 패턴 고찰 (Patterns of Water Level Increase by Storm Surge and High Waves on Seawall/Quay Wall during Typhoon Maemi)

  • 강윤구
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권6호통권67호
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    • pp.22-28
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    • 2005
  • We investigated the characteristics of the overflow/wave overtopping, induced by the storm surge and high waves in Masan bay and Busan Coast during Typhoon 'Maemi', which landed at the southeast coast of the Korean peninsula on September, of 2003, causing a severe inundation disaster. Characteristics of the water level, increase by the overflow / wave overtopping, were discussed in two patterns. One is the increase of water level in the region, located inside of a bay, like Masan fishing port, and the waves are relatively small. The other is in the open sea, in which the waves act directly, as on the seawall in Suyong bay. In the former region, the water level increase was affected by the storm surge, as well as the long period oscillation and waves. In Masan fishing port, about $80\%$ of the water level increase on the quay wall was caused by the storm surge. In the latter one, it was greatly affected by the wave run-up. In Suyong bay, about $90\%$ of the water level increase on the seawall was caused by the wave run-up.

Development of Wave Overtopping-Overflow Transition Model Based on Full-scale Experiments

  • Mase, Hajime;Kim, Sooyoul;Hasegawa, Makoto;Jeong, Jae-Hoon;Yoon, Jong-Sung
    • 한국해양공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.128-135
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    • 2020
  • When high waves and storm surge strike simultaneously, the characteristics of the fluid field change drastically from overtopping according to the wave runup height to overflow through a transition state that combines overtopping and overflows. However, an estimation model or evaluation method has not yet been established because there is not enough engineering data. This study developed a wave overtopping-overflow transition model based on a full-scale experiment involving wave overtopping and overflow transition, which appropriately reproduced the effect of waves or the temporal change in inundation flow. Using this model to perform a calculation for the wave overtopping and overflow transition process under typical circumstances, this study determined the wave runup height and features of the inundation flow under time series changes as an example.

소규모 저수지에서 밀도류 순환의 수치해석 (Numerical Analysis of Circulation Due to Density Current in a Small Reservoir)

  • 유태훈;한운우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.105-114
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    • 1993
  • 밀도가 큰 유체의 유입으로 인한 소규모저수지의 바닥밀도류에 의한 순환이 수치해에 의하여 해석된다. 밀도류전면이 하류경계에 도달하기전에는 밀도류전면의 이동에 따라 침강점 하류에 형성된 반시계방향 와의 이동에 의하여 저수지내 순환과 혼합이 이루어지며, 밀도류전면이 하류경계에 도달한 후에는 하류경계에서 밀도류의 상승으로 인한 일종의 내부파가 형성되고 이 파의 상 하류 반복 전파됨에 따라 저수지내 혼합이 이루어지면서 밀도층의 두께는 증가한다. 하류경계에서 유출되는 유체의 희석은 유입밀도후르드수 Fre, 저수지길이, 시간의 함수이며 유출유체의 밀도가 일정값에 도달되는 시간은 저수지길이가 길수록, Fre가 작을수록 증가하는 것으로 나타났다.

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SPH Modeling of Hydraulics and Erosion of HPTRM Levee

  • Li, Lin;Rao, Xin;Amini, Farshad;Tang, Hongwu
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.1-13
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    • 2015
  • Post-Katrina investigations revealed that most earthen levee damage occurred on the levee crest and landward-side slope as a result of either wave overtopping, storm surge overflow, or a combination of both. In this paper, combined wave overtopping and storm surge overflow of a levee embankment strengthened with high performance turf reinforcement mat (HPTRM) system was studied in a purely Lagrangian and meshless approach, two-dimensional smoothed particle hydrodynamics (SPH) model. After the SPH model is calibrated with full-scale overtopping test results, the overtopping discharge, flow thickness, flow velocity, average overtopping velocity, shear stress, and soil erosion rate are calculated. New equations are developed for average overtopping discharge. The shear stresses on landward-side slope are calculated and the characteristics of soil loss are given. Equations are also provided to estimate soil loss rate. The range of the application of these equations is discussed.

연안역에서 고파랑과 폭풍해일을 고려한 침수해석 (Inundation Analysis Considering Water Waves and Storm Surge in the Coastal Zone)

  • 김도삼;김지민;이광호;이성대
    • 한국해양공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.35-41
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    • 2007
  • In general, coastal damage is mostly occurred by the action of complex factors, like severe water waves. If the maximum storm surge height combines with high tide, severe water waves will overflow coastal structures. Consequently, it can be the cause of lost lives and severe property damage. In this study, using the numerical model, the storm surge was simulated to examine its fluctuation characteristics at the coast in front of Noksan industrial complex, Korea. Moreover, the shallow water wave is estimated by applying wind field, design water level considering storm surge height for typhoon Maemi to SWAN model. Under the condition of shallow water wave, obtained by the SWAN model, the wave overtopping rate for the dike in front of Noksan industrial complex is calculated a hydraulic model test. Finally, based on the calculated wave-overtopping rate, the inundation regime for Noksan industrial complex was predicted. And, numerically predicted inundation regimes and depths are compared with results in a field survey, and the results agree fairly well. Therefore, the inundation modelthis study is a useful tool for predicting inundation regime, due to the coastal flood of severe water wave.

호퍼의 수준 제어를 위한 퍼지 PID 제어기의 설계 (Design of Fuzzy PID Controller for Level Control of Hopper)

  • 권순홍;진병연;박강박
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.193-197
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    • 2016
  • There are many hoppers in the actual industrial plants such as grain hoppers in agricultural companies, surge hoppers in steel companies, and so on. In general, they are time-delay systems so that their level control is not easy. Thus, they have been manually controlled to avoid the overflow and empty out. In this paper, we proposed Fuzzy PID controller for level control of hopper systems. To show the effectiveness of the proposed scheme, some simulation results are given.

MD-FDA와 GIS를 이용한 마산만의 태풍해일 범람구역 경제성 분석 (Economic Analysis of Typhoon Surge Floodplain that Using GIS and MD-FDA from Masan Bay, South Korea)

  • 최현;안창환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.724-729
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    • 2008
  • 2003년 9월 12일 마산시 해안지역에 상륙한 태풍 '매미'는 지금까지 우리나라에서 발생한 가장 큰 연안재해를 기록하였다. 따라서 태풍해일에 대한 종합적인 방재시스템 구축과 해일피해를 대비한 세부구역별 대책수립이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 태풍 '매미' 당시 해일로 인해 가장 큰 피해를 입었던 마산만 지역을 중심으로 최고 극조위에 따른 최대 침수구역을 산정하고 실제 침수구역과 비교분석 하여 침수모형의 정확도를 분석하고 침수해일의 방어목적으로 제안한 방재언덕등에 대한 다차원 홍수피해 산정방법을 적용하여 경제성 분석을 실시함으로써 이에 대한 타당성 평가 및 방재사업에 필요한 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한 향후 태풍해일 위험지역의 지형적 특성을 고려한 정확한 분석 데이터를 위하여 고해상도 위성 영상 및 LiDAR등의 데이터를 활용할 필요성이 있으며, 이를 이용하여 범람위험구역의 자료를 GIS Database화하여 보다 정확한 피해함수를 도출하여 피해를 최소화 할 수 있는 방안을 마련해야 할 것이다.

이동경계기법을 이용한 해수유동모형의 범람 적용성 (Applicability on Inundation for Hydrodynamic Models adopting Moving Boundary Scheme)

  • 박선중;강주환;문승록;윤종태
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.164-173
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    • 2009
  • 상용 해수유동 모형인 MIKE21 모형의 범람모의 적용성을 평가하기 위하여 월류량 산정기법이 적용된 해일범람모형과 함께 마산만에 적용하였다. 두 모형 모두 관측된 침수범위 및 침수고와 거의 일치하는 결과를 보여 정밀격자의 해일범람모형으로써의 적용성을 확인할 수 있었다. 특히 조간대 모의기법을 확장적용한 MIKE21 모형의 결과가 범람모형의 결과에 비해 뒤지지 않는 결과를 보여 범람에의 적용성은 매우 높은 것으로 판단된다. 또한 선행연구에서 도출된 가상태풍을 모의한 결과, 침수범위는 MAEMI 내습시와 거의 유사한 반면 침수고가 증가하는 것으로 모의되었다.

MD-FDA와 GIS를 이용한 태풍해일 침수지역의 경제성 분석 (Economic Analysis of Typhoon Surge Floodplain Using GIS and MD-FDA)

  • 최현;윤홍주;안창환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.995-998
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    • 2007
  • 본 연구에서는 태풍 "매미" 당시 해일로 인해 가장 큰 피해를 입었던 마산만 지역을 중심으로 최고극조위에 따른 최대침수구역을 산정하여 실제 침수구역과 비교분석하여 침수모형의 정확도를 분석하고 침수해일의 방어목적으로 제안한 방재언덕등에 대한 다차원 홍수피해 산정방법을 적용하여 경제성 분석을 실시함으로써 이에 대한 타당성 평가 및 방재사업에 필요한 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다.

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