Abstract

A numerical model for the transformation of irregular waves in a coastal area is developed, which takes account of shoaling, refraction, diffraction, bottom friction and wave breaking. The governing equations are the usual energy conservation equation and kinematic conservation equations, but to consider the diffraction effects additional terms are included in the usual kinematic conservation or wave number equations. A linear superposition technique is used to represent the spectral formation. and an explicit formula is developed for the estimation of friction factor of irregular waves. A breaking criterion of component waves, which is the modified form of the Kitaigorodskii saturation relation, is employed to restrict the growth of shoaling waves in very shallow waters. The model was applied to a laboratory test and satisfactory agreement was obtained between the computation and measurement.

불규칙파를 스펙트럼으로 파악하여 천해에서 천수, 굴절, 회절, 마찰 및 쇄파 등에 의하여 변이하는 현상을 해석하였다. 지배방정식은 에너지보존식과 파수벡타보존식인데 파수벡타보존식에 회절효과를 고려하는 항을 포함하였다. 스펙트럼형상을 재현하기 위하여는 선형누적법을 사용하였으며, 스펙트럼에 대한 대표 마찰계수를 간단히 산정하는 약산식을 개발, 사용하여 마찰손실효과를 고려하였다. 또한 천해역에서의 쇄파를 고려하기 위하여 Kitaigorodskii의 평형조건식을 수정하여 적용하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 실험조건에 적용하여 검증한 결과, 계산치가 실측치와 잘 일치함을 알 수 있었다.

Keywords