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좁은 수로를 통해 전파되는 조석의 감쇄과정에 관한 연구
백상호(Sang-Ho Back),大竹巨哉(Sang-Ho Back),이문옥(Moon-Ock Lee) 한국해양환경·에너지학회 2007 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.-
폐쇄성만의 조석 전파 특성에 관해서는, 압력기울기에 의한 힘과 마찰력이 균형을 이룬다고 가정한 Nakamura(中村-1991)와 운동 방정식을 이용한 Kajiura(1964)에 의한 연구를 대표적으로 들 수 있다. Nakamura는 조석에 의한 수로내의 흐름을 정상류로 가정하고, 수로내의 마찰을 축류계수(縮流係數)로 나타내어 연속 조건에 의한 수위변화를 구하였다. 한편, Kajiura는 마찰력을 Fourier전개하여 고차의 항을 무시한 선형모델로 치환하고, 운동 방정식의 해를 직접 구하였다. 그러나 이 해석 해는, 저항 계수라고 하는 시간의 단위를 가지는 계수를 포함하고 있어서, 그것을 직접 구하는 것이 용이하지 않다. 본 연구는, 이러한 저항계수 및 Nakamura의 축류계수를 이용하여, 만내의 수위전파 특성을 밝히기 위한 수치실험을 실시하여 수로부에서의 에너지 손실에 의한 만내의 수위변동을 계산하였다. 또, 3차원 유동 모델(DHI-MIKE3)에 의해 재현한 결과는 실제 현상을 잘 설명하였다 Relating to the characteristics of tidal wave propagation, studies by Nakamura(1991) assuming that pressure gradient force and friction force take a balance, and Kajiura(1964) using a momentum equations, can be raised representatively. Nakamura has determined variations of water level under the condition of continuity, assuming that the tidal flows in the channel are steady flows, and expressing a friction factor in the channel as a contraction coefficient for flow. On the other hand, Kajiura has directly induced a solution about the equations of motion, expanding friction forces into Fourier series and then replacing them with a linear model. However, this analytical solution includes some coefficients called friction factors in units of time so that it is not easy to determine it directly. This study has calculated variations of water level due to energy losses within the channel, in order to elucidate the characteristics of tidal wave propagation in the embayment, using a numerical model with friction factors as well as Nakamura’ s contraction coefficients. Numerical results matched well with real phenomena.
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