현장 월파계측을 위한 규칙파 조건에서 직립식 호안의 월파량 추정에 관한 모형실험
Physical Model Experiment for Estimating Wave Overtopping on a Vertical Seawall under Regular Wave Conditions for On-Site Measurements
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초록
월파를 근본적으로 차단하기 위한 구조물 마루높이의 증가와 같은 하드웨어적인 대책과 더불어 호안의 배후지역에 월파에 대한 정보를 신속·정확하게 전달하여 피난 및 통행을 규제하는 소프트웨어적인 방재 대책이 동시에요구되고 있다. 본 연구에서는 현장에서 월파 정보 제공을 위한 현장 월파계측 시스템을 목표로 구조물의 마루높이를 초과하는 월파고의 시간변동을 이용하여 월파량을 추정하는 방법을 제안하였다. 직립식 호안구조물을 대상으로수리모형실험을 수행하여 파랑 조건 및 구조물의 여유 마루높이에 따른 월파량 및 월파고를 계측하였다. 월파 발생시 구조물의 마루에서 발생하는 침수유속을 장파유속으로 가정한 월파유량계수를 도입하고 월파고의 시간변동으로부터 월파량을 추정하여 실험결과와 비교·검토하였다. 월파유량계수를 합리적으로 산정하는 경우 월파고만으로 월파량 추정이 가능함을 확인하였다.
Abstract
Apart from implementing hardware solutions like raising the crest freeboard of coastal structures to efficiently counter wave-overtopping, there is a simultaneous requirement for software-driven disaster mitigation strategies. These tactics involve the swift and accurate dissemination of wave-overtopping information to the inland regions of coastal zones, enabling the regulation of evacuation procedures and movement. In this study, a method was proposed to estimate wave-overtopping by utilizing the temporal variation of wave heights exceeding the structure’s crown level, with the aim of developing an on-site wave measurement system for providing wave-overtopping information in the field. Laboratory model experiments were conducted on vertical seawall structures to measure wave-overtopping volumes and wave runup heights under different wave conditions and structural freeboard variations. By assuming that the velocity of water inundation on the top of the structure during wave-overtopping events is equivalent to the long-wave velocity, an overtopping discharge coefficient was introduced. This coefficient was utilized to estimate the rate of wave-overtopping based on the temporal changes in wave runup heights measured at the top of the structure. Upon reasonably calculating the overtopping discharge coefficient, it was verified that the estimation of wave-overtopping could be achieved solely based on the wave runup heights.
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