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Korea Institute of Ocean Science & Technology

질문 천해파 관련하여 문의 드립니다.

  • 김*호
  • 조회 : 1267
  • 등록일 : 2019-03-26
안녕하세요.
해양파에 관하여 공부하고 있는 학생입니다. 천해파에 대해 알아보던 중 논리적으로 정리가 되지 않는 부분이 있어 문의 드립니다.
천해파가 수심이 얕은 연안에서 해저마찰력에 의해 비선형성에 커져 파고가 높아지는 걸로 알고 있는데요, 1) 비선형성과 파고의 상관관계가 어떻게 되는지 알고 싶습니다. 또 해파가 가지는 에너지가 파고의 제곱에 비례한다고 하는데 여기서 2)에너지라는 것은 해수표면에서의 에너지인가요? 해저의 마찰력에 의한 소실과는 상관 없나요?
또 해양인사이트 기사에서 연안의 침식과 천해파와 장주기파가 중요한 요인이라고 나와있던데, 그 이유를 천해파가 비선형성 증가로-> 파고가 높아져->에너지가 커진 파랑이 연안에 작용하여 침식이 일어난다 라고 결론지을수 있을까요??

답변 RE: 천해파 관련하여 문의 드립니다.

  • 전체관리자
  • 조회 : 1267
  • 등록일 : 2019-03-28
한국해양과학기술원에 관심가져주셔서 감사드립니다.
문의하신 천해파 관련하여 답변드리자면, 일반적으로 파랑은 파장과 수심과의 관계에 따라 심해파와 천해파로 구분합니다. 천해파는 수심이 파장의 1/20 보다 얕을 때의 장파(long wave)라고 합니다. 심해파는 수심이 파장의 1/2 보다 깊을 때의 단파(short wave)를 말합니다.

1) 선형파 이론은 파장에 대한 파고 경사(파형경사, H/L)나 수심에 대한 파고 경사(H/d)가 미소하다고 가정하고 자유수면 경계조건을 선형화하여 계산합니다. 반면에, 비선형파 이론은 실제 파도와 유사하게 심해에서 H/L의 미소가정을 완화한 Stokes 비선형 파(nonlinear wave) 이론과 천해에서 H/d의 미소가정을 완화한 Cnoidal 파 이론, 쓰나미에 의한 Solitary 파 이론으로 구분합니다.

외해 파랑이 수심이 얕은 천해에서 바닥을 느끼면서 해저 마찰력에 의해 비선형성이 커져서 파고가 높아지는 천수변형이 발생하고 수심변화, 해안선 형태, 섬, 방파제, 파형경사, 조류 등에 의해 굴절, 회절, 반사, 쇄파, 파-파 변형(wave-wave interaction) 등이 발생합니다.

2) 천해파에서 파랑에너지(E)는 한 파장에 걸쳐서 평균하여 단위면적의 파고가 가지는 위치에너지(Ep)와 단위면적의 해저부터 수면까지의 운동에너지(Ek)의 합을 말하며 파고의 제곱(H2)에 비례합니다.

3) 연안침식은 태풍이나 먼바다 돌풍에 의해 발생한 심해파가 수심이 낮은 연안으로 접근하면서(유의파고 약 2m 이상) 쇄파되어 파랑류를 발생시켜 해안선 방향과 외해 방향으로 모래를 유출시켜 발생합니다. 특히, 수심이 낮은 쇄파대에서 군파(group wave)의 구속이 풀리고, 파랑의 비선형 효과에 의해 발생한 장주기파인 외중력파(infragravity wave), 대륙붕파(edge wave)에 의한 해빈류와 Wave-setup에 의한 저류(undertow) 및 포말대의 Wave-runup 등이 해빈침식의 자연적인 주요 원인입니다. 또한, 방파제 건설로 인한 해안선 방향의 토사 이동의 차단과 하천에서 유입되는 유사량 감소가 해빈침식의 인위적인 주요 원인입니다.

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