유한요소 폭풍해일 모형을 이용한 직립안벽에 대한 범람모의
Inundation Simulation on a Vertical Dock Using Finite Element Storm Surge Model
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초록
연안방재계획 수립을 위한 기초자료 생성의 일환으로 태풍에 의한 해일 범람모의를 수행하였다. 통상적인 침수-노출 처리가 불가한 직립안벽을 갖는 항만역의 특징이 반영되도록 가상의 내부제방 개념을 도입하여 해석하였다. 목포항에 대한 실제해역 적용에 앞서 단순해역에서 다수의 적용성 평가를 통해 내부제방의 폭은 1 m가 적정한 것으로 평가되었다. 해일범람으로 인한 침수면적과 침수심 산정에 민감하게 작용하는 육역의 침수-노출 처리기법에서의 최소침수심은 격자에 의존적이나 10 m 내외의 유한요소 상세격자에서는 0.01 m가 적정한 것으로 판단된다. 기존 태풍경로에 준거한 100년 빈도급 중심기압과 최대풍속을 가지며 비대칭 경도풍과 파랑효과가 고려된 가상태풍의 내습에 따른 목포해역의 침수예상역이 모의되었다. 침수면적은 기존 연구결과와 유사성을 나타내지만 항만권역 일부에서 확대 가능성이 있는 것으로 평가된다.
Abstract
Typhoon induced surge simulations are done to make an establishment of coastal disaster prevention plan. To apply efficient run-up and overtopping on vertical harbor docks, in which prevailing wet-dry scheme cannot be satisfied due to infinite steepness, an imaginary internal barrier concept introduced and analyzed. Before real application on the Mokpo harbor area, feasibility tests are done on an idealized simple geometry and as a result it is found that the moderate width of the barrier might be 1 m. The threshold value of the minimum wet depth Hmin for land area, which behaves sensitive role in inundation area and depth, depends on grid size. However it is revealed that 0.01 m is adequate value in this fine finite element with 10 m spacing. A hypothetical typhoon of 100 years return period in central pressure and maximum velocity is generated based on historical tracks. Simulation of possible inundation on Mokpo area is performed with asymmetrical vortex of hypothetical typhoon and wave coupling. Model results show general agreement in pattern compared to other's prediction, however possibility of inundation enlargement is expected in harbor area.
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