• 제목/요약/키워드: breakwater slope

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잠제 설치 연안의 처오름 높이 특성 ; PART II - 잠제의 제원에 의한 영향 (Characteristics of Run-up Height over Sandy Beach with Submerged Breakwaters ; PART II - Effect of Shape of Submerged Breakwaters)

  • 허동수;이우동
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4B호
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    • pp.429-439
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    • 2008
  • 본 연구에서는 잠제의 제원(천단수심, 천단폭, 사면경사, 제장)에 따라 해빈상을 전파하는 풍파의 처오름 높이 변화특성을 논의하기 위하여, 기존의 수리모형 실험치와 계산치를 비교 검토를 통해 타당성과 유효성이 검증된 수치모델로서, 파 투과성구조물 해빈의 상호간섭을 직접 해석할 수 있는 3D-수치모델(LES-WASS-3D; 허와 이, 2007)을 이용하여 잠제 2기의 제원에 따른 수치시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 천단수심, 천단폭, 사면경사, 제장의 변화가 연안에서의 처오름 높이에 미치는 영향에 관하여 검토하였으며, 아울러, 잠제 주변의 파고분포 및 상층흐름특성과의 관계에 대해서도 논의하였다.

시간의존 완경사방정식을 이용한 월파량 산정 방법 (Computational Method for Rate of Overtopping Using Time Dependent Mild-Slope Equation)

  • 곽문수;이홍규;박성윤;편종근
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.372-382
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    • 2006
  • 기존 방파제의 대부분은 항내외 흐름을 차단시키는 불투과성 방파제로서 항내의 수질오염을 심화시키고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 여러 형식의 해수교환방파제가 제안되고 있다. 해수 교환 방파제의 형식에는 흐름을 이용한 조류제, 파랑을 이용한 월류제 등이 있다. 이 중에서 파랑에너지에 의한 해수교환 형식은 항내로 월파되는 월파량의 계산시 적절한 유량계수의 산정을 필요로 한다. 본 연구는 적절한 유량계수의 도입을 통해서 정량적인 월파량을 계산하고, 월류식 해수교환방파제의 해수교환 효과를 검토한 것이다. 파량의 계산은 정상상태의 하천에서 월류제를 넘어가는 월류량을 산정하는데 사용되고 있는 Forchheimer의 식을 시간의존 완경사방정식에 적용하여 가능하도록 하였다. 이 때 가장 중요한 매개변수인 유량계수는 수리모형실험으로 추정하였다. 이와 같은 방법을 제주외항 서방파제의 해수교환 구간에 적용하고 해수교환 성능을 검토해 보았다. 평상 파랑 조건이 파고 3.7 m, 주기 8.5 s, NNW방향일 때, 항내로 공급되는 월파량은 $27.5m^3/s$로 산정 되었다.

직사각형 격자체계에서의 원호형 내부조파 (Internal Generation of Waves on an Arc In A Rectangular Grid System)

  • 이창훈;최혁진;김덕구
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-14
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    • 2006
  • 본 논문에서 직사각형 격자 체계에서 원호형 내부조파에 의한 선 조파기법을 개발하였다. 총 다섯 가지 조파형식의 수치실험이 다음의 조건에 수행되었다. 즉, 일정수심에서의 파랑의 전파, 일정경사를 가지는 평면에서의 굴절과 천수, 반무한 방파제에서 회절 실험을 수행하였다. 수치실험 수행 시 기본방정식으로 Suh et al. (1997)이 제안한 확장형 완경사방정식을 이용하였다. 두 개의 평행한 직선이 반원으로 연결된 제5형식 조파기법을 사용하면 가장 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 특히, 격자간격이 작은 경우에 그 우수성이 확연히 드러났다.

Optimization of a numerical wave flume for efficient simulations

  • V. Kumaran;A.V. Mahalingaiah;Manu Manu;Subba Rao
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제13권4호
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    • pp.325-347
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    • 2023
  • The present work investigates the wave generation and propagation in a 2-D wave flume to assess the effect of wave reflection for varying beach slopes by using a numerical tool based on computational fluid dynamics. At first, a numerical wave flume (NWF) is created with different mesh sizes to select the optimum mesh size for time efficient simulation. In addition, different beach slope conditions are introduced such as 1:3, 1:5 and numerical beach at the far end of the NWF to optimize the wave reflection solutions. In addition, several parameters are analysed in order to optimize the solutions. The developed numerical model and its key findings are compared with analytical and experimental surface elevation results and it reveals a good correlation. Finally, the recommended numerical solutions are validated with the experimental findings.

파향선 좌표계에 의한 해암구조물 주변에서의 파랑변형 모형 (Wave Deformation Model in Orthogonal Curvilinear Coordinate System around the Coastal Structure)

  • 이동수;이종섭;장선덕
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.22-30
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    • 1989
  • 파랑은 천해역을 진행하면서 천수효과에 의한 굴절 및 구조물에 의한 회절, 흐름의 영향, 반사등에 의한 변형을 일으킨다. 굴절 및 회절에 의한 파랑변형을 예측하기 위하여 흐름이 고려된 비정상 상태의 Kirby(1986a)의 식을 이용하여 회절이 고려된 기초방정식을 유도하고, 좌표계를 파향선식에 의한 직교곡선 좌표계로 변환한 후 양해법으로 반복계산을 행하여 해를 구하는 수치 모형을 개발하였다. 수치 모형의 적용성을 검토하기 위하여 다음과 같은 조건에서 계산하였으며, 기존의 계산결과 및 실험결과와 비교 검토하였다. 1) 일정 수심상에서 원형 천퇴 주변의 파랑변형 2) 사면상에서 타원형 천퇴 주변의 파랑변형 3) 사면상에서 파랑이 입사각을 갖고 입사할 경우 구조물 주변의 파랑변형 본 모형의 수치해를 검토한 결과 기존의 연구결과와 잘 일치하였다.

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Variation of Harbor Oscillations in Yeongil Bay

  • Jeon, Min-Su;Lee, Joong-Woo;Jeong, Jae-Hyun;Yang, Sang-Yong;Jeong, Young-Hwan
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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    • pp.53-58
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    • 2006
  • Today, harbor oscillation problems are the most significant factor to consider when designing harbors serving very large ships. In coastal harbors, large vessels moored in the elastic hawsers are often displaced due to the resonance between long period waves and mooring systems. As a result, cargo handling may be interrupted and the hawsers may be broken, especially when the amplification becomes extreme. The most significant harbor confronted with harbor oscillation problem in Korea is Pohang New port. Many cases of problems are being reported by the pilot association and the local office of MOMAF (Ministry of Maritime Affairs and Fisheries). However, it is difficult to prevent the arrival of long waves causing oscillation within this harbor. Moreover, the Korean government has already started a new port plan at the mouth of Yeongil Bay without addressing the problems that have occurred in Pohang New port. This study deals with the variation of harbor oscillation due to the construction of a 4.1 km breakwater at the bay mouth including the arrangement of the new berths. Numerical methods used are in fairly standard form from the extended mile slope equation. The obtained numerical results were compared with field measurement from the previous and this will bring a certain level of discussion and consideration of variation to the future port development.

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테트라포드로 피복된 사석경사제에서 월파 성능 및 예측모형의 비교 (Comparision of Overtopping Performance and Prediction Models for Rubble Mound Breakwaters Armoured Tetrapod)

  • 김인철
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.397-404
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    • 2010
  • 테트라포드로 피복된 사석경사제를 대상으로 하여 설계파 조건, 피복층 마루폭 그리고 마루 여유고를 변화시켜 수리실험을 수행한 후, 대상 구조물의 월파 성능을 검토하며 그리고 널리 사용되고 있는 월파량 예측모형을 적용하여 수리실험 결과와 비교를 통해 예측모형들의 특성을 파악하였다. 사면경사와 주기는 월파량에 상당히 영향을 미치나, 피복층 마루폭의 변화에 따른 월파량의 차이는 미미한 편이다. Owen(1980)의 예측모형은 계측월파량과 비교하여 과대 예측하는 반면에, Van der Meer et al.(1998)의 예측모형은 비교적 급한 사면($cot{\alpha}$=1.5)에서만 과소 예측하는 경향이 있다. Besley(1999)와 Pedersen(1996)의 예측모형은 보다 폭이 넓은 피복층 마루폭을 가진 사면에서 계측월파량에 비교적 좋은 일치를 보여주나, 모든 실험조건에 대해서는 일반적으로 수정 Pedersen의 예측모형이 계측월파량에 가장 일치하는 결과를 나타낸다.

경계적분 방정식법에 의한 항내 청정도 해석 (Analysis on the Harbor Tranquility by Boundary Integral Equation Method)

  • 이철응;편종근;이길성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.223-234
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    • 1991
  • 본 연구에서는 경계적분 방법을 사용하여 기존에 문제점으로 지적되온 외해 경계조건을 임의의 가상 경계상에 용출점을 분포시키는 기법으로 처리하여 항만 입구의 방파제나 기타 구조물 등에 의하여 발생되는 파랑의 회절효과를 반영하였다. 또한 항내 에너지 손실효과는 부분 반사개념을 사용하여 해석하였다. 본 연구의 수치적 검증은 해석해를 구할 수 있는 직사각형 항만과 여러 반원형 항만에 대한 파랑응답 특성을 비교하였으며 그 결과는 잘 일치하였다. 또한 후포항에 대한 파고분포를 계산하여 수리 모형실험의 결과 및 시간의존 완경사 방정식을 이용한 수치모형의 결과와 비교하여 좋은 결과를 얻었다.

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비중 차이에 따른 테트라포드 안정계수 변화에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation on the Change of Stability Coefficient of Tetrapod According to Difference in Density)

  • 이달수;오상호;조봉석
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.124-131
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    • 2016
  • 이 연구에서는 수리실험을 통해 비중이 서로 다른 테트라포드의 Hudson식에 의한 안정계수($K_D$) 변화 특성을 고찰하였다. 수리실험은 사면 경사 1:1.5인 경사식 방파제에 대하여 반복실험 없이 1회 수행되었으며, 본 실험 조건에서는 고비중 테트라포드의 안정계수가 더 크게 나타났다. 이는 테트라포드 안정계수가 비중에 따라서 달라지게 됨을 보여주는 결과이다. 향후 보다 많은 실험을 통해서 테트라포드의 비중이 안정계수에 미치는 영향을 자세히 고찰할 필요가 있다.

평형해빈단면 개념을 이용하여 파랑 에너지 유입에 따른 해안선 변동 해석 (Analysis of Shoreline Response due to Wave Energy Incidence Using Equilibrium Beach Profile Concept)

  • 김태곤;이정렬
    • 한국해양공학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.116-122
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    • 2018
  • Dean's equilibrium beach profile formula was used to investigate the correlation between the static shoreline position and the incident wave energy. The effect of the longshore sediment transport was neglected, and the results showed the reasonable agreement compared with the field observations of Yates et al.(2009), which were conducted for almost 5 years on southern California beaches, USA. The shoreline response varies with the scale factor of Dean's equilibrium beach profile. This implies that the shoreline response could be simply estimated using the sampled grain size without laborious long-term field work. Therefore, the present study results are expected to be practically used for the layout design of submerged or exposed detached breakwaters although the further work is required for performance verification. In addition, after laborous mathematical reviews, the linear relation between incident energy and shoreline response, which was obtained from Yates's field study, yielded a clear mathematical equation showing how the beach slope is related to the grain size.