• 제목/요약/키워드: Wave Trough

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A second order analytical solution of focused wave group interacting with a vertical wall

  • Sun, Yonggang;Zhang, Xiantao
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제9권2호
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    • pp.160-176
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    • 2017
  • The interaction of focused wave groups with a vertical wall is investigated based on the second order potential theory. The NewWave theory, which represents the most probable surface elevation under a large crest, is adopted. The analytical solutions of the surface elevation, velocity potential and wave force exerted on the vertical wall are derived, up to the second order. Then, a parametric study is made on the interaction between nonlinear focused wave groups and a vertical wall by considering the effects of angles of incidence, wave steepness, focal positions, water depth, frequency bandwidth and the peak lifting factor. Results show that the wave force on the vertical wall for obliquely-incident wave groups is larger than that for normally-incident waves. The normalized peak crest of wave forces reduces with the increase of wave steepness. With the increase of the distance of focal positions from the vertical wall, the peak crest of surface elevation, although fluctuates, decreases gradually. Both the normalized peak crest and adjacent crest and trough of wave forces become larger for shallower water depth. For focused wave groups reflected by a vertical wall, the frequency bandwidth has little effects on the peak crest of wave elevation or forces, but the adjacent crest and trough become smaller for larger frequency bandwidth. There is no significant change of the peak crest and adjacent trough of surface elevation and wave forces for variation of the peak lifting factor. However, the adjacent crest increases with the increase of the peak lifting factor.

유구열도 주변 잠재 지진해일 전파특성 (Propagation Characteristics of Potential Tsunamis near Ryukyu Islands)

  • 배재석;최준우;윤성범
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.451-454
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    • 2008
  • Potential tsunamis which may occur near Ryukyu Islands were simulated. Propagation characteristics of the potential tsunamis over the southwestern sea and the influence of tsunamis on the southwestern coast of Korean Peninsula were analyzed. The shallow water area in the east sea of China and the deep water Okinawa Trough play an important role in wave transformation and propagation of the potential tsunamis. The propagation characteristics of the potential tsunamis generated near Ryukyu Islands can be described as in followings : In the first stage after generation, the tsunamis propagate with high speed both northeastward and southwestward along the Okinawa Trough. As a result the waves are elongated and the tsunami height is significantly reduced. The elongated crest of tsunamis spans the whole distance of the Okinawa Trough and lines up toward the edge of the continental shelf of East China Sea. Then, the tsunamis are propagating towards the southeast coast of China. Thus, the influence of tsunamis on the Korean coasts becomes weak.

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유한한 Spectral Bandwidth를 갖는 Nonlinear Random Waves의 추계학적 성질 (Peak Distribution of Nonlinear Random Waves of Finite Bandwidth)

  • Cho, Yong-Jun
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.58-65
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    • 1993
  • 풍파가 그 생위영역을 벗어나 전이해 갈 경우 스펙트럼의 폭은 side band instability 등으로 인해 증가하게 되는데 이 경우 비선형불규칙파의 추계학적 성질에 대해서는 거의 규명된 바 없으나 간략화된 Longuet-Higgins의 파랑모형을 토대로 비선형 불규칙파의 파봉에 대한 확률밀도함수를 유도하였으며 모의 결과 스펙트럼 폭이 peak의 분포에 지대한 영향을 미치며 비선형의 정도가 심화될 경우 유의파고는 증가하는 것으로 밝혀졌다.

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500hPa면 순환특성을 중심으로 한 동계 이상 한.난월의 종관기후학적 연구 -1992년과 1984년의 1월의 경우- (A Study of the Synoptic Climatology on the January's Cold and Warm Winter Especially in 600hPa Circulation : Case Study 1992 and 1984 in January)

  • 이병곤;민우기
    • 한국지역지리학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.103-111
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    • 1996
  • 본 연구는 지표상의 기상 요소의 분포 특성이 이압계(氣壓系)뿐만 아니라 기압계를 지배하는 상충대기의 상층대기의 환류(還流)의 특성과도 밀접한 관계가 있음을 기준하여, 우리나라에 있어서 지난 30년간($1965{\sim}1994$) 28개 관측지점을 대상으로 동계 기온을 표준편차(標準偏差)에 의해 분류하였으며, 여기서 나타난 이상한(異常寒) 난월(暖月) 중 대표적인 1992년(이상난한동월(異常暖寒冬月), EH)과 1984년(이상한동월(異常寒冬月), EL)의 1월에 있어 500hPa면 고도 특성 및 몇 가지의 분석을 통하여 한 난동월의 특징을 살펴보았다. 난동월(暖冬月)에서는 강수량이 많았다. 우리나라의 경우 500hPa면은 난동월(暖冬月)에는 trough를 한동월(寒冬月)에는 남북유형(南北類型)유형을 나타내고 있다. 순환의 특징에서 우리나라 부근의 500hPa면 고도는 난동월년이 1984년에 비해 높았고, 동서지수에 있어서도 난동월이 높았다. 이외에도 환류형과 환류파수형에서는 난동월이 M형의 3파수, 1984년이 5형의 3파수(波數)로 나타나 단지 파수형(波數型)만으로는 한(寒) 난동월(暖冬月)을 구분하기가 어려운 것으로 밝혀지고 있다. 지상 기압에 있어서는 한동월이 난동월에 비해 서고동저(西高東底)의 기압배치가 강하게 나타나고 있다. 향후 동계 전월에 관해 850hPa면의 분석 등을 추가한 좀 더 포괄적인 연구를 하고자 한다.

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A study of flow structure of bichromatic waves through PIV analysis

  • Jo, Hyo-Jae;Lee, Seung-Jae;Choi, Je-Eun
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제2권1호
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    • pp.8-15
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    • 2012
  • An experimental study was carried out in order to understand the kinematics of bichromatic waves. Bichromatic waves are generated in a two-dimensional wave tank, and measured by panorama PIV technique, which allows the flow fields to be captured with respect to a spatial coordinate system. We compared wave profiles and velocities of wave particles obtained by experiment with theoretical results using Stokes 1st and 2nd order waves. The velocity distribution at wave crest and trough of the highest and lowest point of a bichromatic wave are investigated in this study.

Shelf 지형에서 불규칙파의 쇄파실험 및 수치해석 (Experimental and Numerical Analyses for Irregular Wave Breaking over a Shelf Region)

  • 이종인;김영택
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권5호
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    • pp.491-504
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    • 2013
  • 본 연구에서는 shelf 지형을 대상으로 불규칙파를 적용한 2차원 쇄파변형 수리실험과 Boussinesq형 방정식을 이용한 수치해석을 수행하였다. 유의파고, 유의파봉고, 유의파곡고, 평균수위 및 안정파고와 같은 쇄파특성을 수리실험자료로부터 분석하였고, 실험결과와 Boussinesq형 방정식의 해석결과를 비교하였으며, 두 결과는 비교적 잘 일치하였다. 일정수심상에서의 불규칙파의 쇄파후 안정파고는 수심의 약 0.56배로 분석되었다.

불투수성 급경사면 위의 파랑상호작용에 관한 수치모델 및 실험 (Measurement and Numerical Model for Wave Interation on Impermeable Steep Slopes)

  • 김인철;안익성
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.44-51
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    • 2008
  • The planning and design of coastal structures against wave attack is required to accurately predict wave transformation, wave run-up, and fluid. particlevelocities an a slope. On tire other hand, in tire swash and surf zones of a natural beach, where coastal erosion and accretion occur at tire land-sea boundary, hydrodynamic analysis is essential. In this study, a RBREAK2 numerical model was created based on the nonlinear shallow water equation and laboratory measurements were carried out in terms of tire free surface elevations and velocities for tire cases of regular and irregular waves on 1 : 10 and 1 : 5 impermeable slopes. The data were used to evaluate tire applicability and limitations of tire RBREAK2 numerical model. The numerical mode1 could predict tire cross-shore variation of the wave profile reasonably well, but showed more accurate results for slopes that were steeper than 1 : 10. Except near tire wave crest, tire computed depth averaged velocities could represent tire measured profile below tire trough level fairly well.

동해 우산해곡 해수 유동 특성 (Characteristics of the flow in the Usan Trough in the East Sea)

  • 백규남;서성봉;이재학;홍창수;김윤배
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제19권2호
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    • pp.99-108
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    • 2014
  • 동해 울릉도 북부의 우산해곡 사면역 2개 정점 K1, K2에서 2006년 9월부터 2007년 9월까지 시계열 해류 자료를 획득하였다. 자료 분석 결과 정점 K1과 K2 모두 심층에서 해저면 유속강화가 관측되었으며, 이 심층 유속장은 20일 주기의 변동성이 강하여 조사해역의 심층 흐름은 지형의 영향을 받은 topographic Rossby wave 현상에 지배되었을 가능성이 크다. 정점 K1의 상층에서 2007년 2월 이후부터 관측된 강한 흐름은 인공위성 관측 해수면온도 자료와 유속 자료상 변화를 비교한 결과 관측 해역에 소용돌이의 통과에 의한 것으로 보이며, 이 기간 동안에 중층과 심층에서의 유속장은 상층 유속장과 상관성이 낮아 소용돌이가 심층의 유동까지 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 각 정점 유향의 수직구조는 정점 K1 상층을 제외하고 수심이 깊어질수록 유향이 시계방향으로 회전하는 것으로 나타났다. 이러한 유속장의 수직구조 특성은 심층 유동이 정확하게 등심선을 따르지 않고 하향의 수직 유속 성분이 있음을 의미한다. 한편, 우산해곡을 통해 일본분지에서 울릉분지로의 심층 해수 유입의 직접적인 증거는 관측되지 않았다.

Characteristics of wave propagation in a sloping-wall-type wave absorber

  • Zhu, Lixin;Lim, Hee Chang
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권8호
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    • pp.843-848
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    • 2015
  • The objective of this study is to observe and optimize a typical ocean environment and reduce wave reflections in the wave flume. In order to generate ocean waves in the wave flume, a combination of a horizontal piston type wave generator and wave absorbers was installed in the channel. Two probes for measuring the wave heights, i.e., wave level gauges, were used to record the continuous variation of the wave surface, the phase difference, and the maximum (crest) and minimum (trough) points of the propagating waves. In order to optimize the shape and size of the propagating waves, several absorption methods were proposed. Apart from an active wave absorption method, we used methods that involved vertical porous plates, horizontal punching plates, and sloping-wall-type wave absorbers. To obtain the best propagating waves, a sloping-wall-type wave absorber was chosen and tested in terms of the constitutive filling materials and the location and shape of the plate. This study also focused on the theoretical prediction of the wave surface, separating them into the incident and reflective components. From the results, it is evident that the wave absorber comprising a hard filling material exhibits a better performance than the absorber comprising a soft material, i.e., the wave absorber can be a strong sink to control the energy of the incoming wave. In addition, larger wave absorbers correspond to lower reflectance because a larger volume can reduce the incoming wave energy. Therefore, at constant absorber conditions, the reflectance of the wave increases as the wave period increases. Finally, the reflectance of the wave was controlled to be less than 0.1 in this study so that the wave flume can be used to simulate an offshore environment.

규칙파 조건에서의 사질해안 폭풍파와 평상파 단면변화 실험연구 (An Experimental Study of Sand Beach Profile Evolution under Regular Waves Corresponding to Storm and Normal Conditions)

  • 최준우;노민
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.333-342
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    • 2017
  • 사질해안의 폭풍 및 평상파 단면사이의 지형변화 특성을 이해하기 위해 2차원 이동상 수리실험을 수행하였다. 폭풍 및 평상파 단면을 발달시키는 입사파 파라미터를 조건으로, 연속적으로 단면 지형변화와 수면변위를 계측하였다. 두 입사파 조건을 번갈아 각각의 평형 상태에 도달하기까지의 변화를 쇄파대에서 관측하였다. 폭풍파 조건에서 붕괴(plunging) 쇄파로 사주가 발달하고 포말대의 경사가 급해짐을 보였으며, 평상파 조건에서는 말림(spilling) 쇄파에 의해 사주가 소멸함을 보였다. 단면 지형변화 관측을 통하여 폭풍파 조건에서 표사가 외해로 유출되고, 평상파조건에서 내해로 표사가 유입됨을 알 수 있었다. 폭풍파 조건에서 외해방향으로의 표사이송에 지배적인 역할을 하는 강한 역저류(undertow)가 발달하였고, 평상파 조건에서는 약한 역저류가 발달하였다. 그리고 두 조건에서 모두 해안방향으로의 표사이송에 지배적 역할을 하는 비선형 파동에 의한 왜도(skewness)와 비대칭성(asymmetry)이 관측되었다.