천해영역에서 해빈류 및 토사이동 수치해석

Abstract

파도는 해안에 접근하여 해저면을 느끼기 시작하면서 천수, 굴절, 회절, 반사 현상 등에 따라 급격한 변형을 겪게 되며 그 고유의 운동특성으로 비선형적인 잉여응력이 존재하며, 수심이 작은 지역에서 잉여응력의 공간변화에 의하여 해빈류를 발생시킨다. 특히 천해파가 해안에 접근하면 파형태의 불안정으로 쇄파가 발생하는데, 이러한 쇄파대는 잉여응력의 공간변화가 커져 해빈류가 발달하고 이는 해저 침퇴적을 일으키는 중요한 원인이 된다. 일방향 흐름에 표면파가 중복하여 작용할 때 해저면 평균마찰력이 증가하고 파의 일주기동안 발생하는 최대마찰력은 평균마찰력 보다 몇 배 이상 크기 때문에 토사이동량의 상당한 증대가 예상된다. 특히 구조물 설치로 인한 해빈류 변화는 토사이동 및 침식퇴적에 큰 영향을 주며, 최종적으로는 해안선 변형의 주원인이 된다. 본 연구에서는 구조물 설치로 인한 해양환경변화에 대하여 분석하였다. 해안환경변화를 예측하는 수치모형에 대한 기본이론에 대하여 설명하였으며 대상해역의 파와 해빈류의 변화를 모의하였다. 또한, 파와 해류에 의한 합성류 소류사량 산정식 개발에 주안점을 두었으며, 이에 따른 대상해역의 침퇴적 양상을 모의하였다.