수치모형을 이용한 감조하천에서의 흐름해석

Abstract

감조하천이란 조석에 의해 강물의 염분, 수위, 유속 등 흐름특성이 주기적으로 변화하는 하천을 말한다. 본 연구에서는 2차원수치모형을 이용하여 감조하천에서의 흐름을 모의하였다. 수치기법으로는 Leap-frog 기법과 2차원 풍상차분기법을 혼합하여 사용하였으며, 수치격자는 등간격의 엇갈림격자를 이용하였다. 이동경계조건이 적용되어 해안선의 이동을 나타내었다. 본 연구의 수치모형은 해석해가 존재하는 문제에 모형을 적용하여 검증하였다. 또한 한강하류부에 적용하여 한강의 흐름특성을 모의하였다. 모의한 결과는 FLDWAV 모형의 결과 및 현장관측자료와 비교하였다. 본 연구의 수치모형은 FLDWAV의 결과 및 대조시 및 소조시 실측한 관측값과 상당히 일치된 결과를 나타냈다.; A tidal river is a river reach affected by tide, resulting periodic change in salinities, stages and velocities and other flow characteristics. In this study, a numerical model based on the two-dimensional Saint Venant equations is used to simulate flow behaviors in a tidal river. The leap-frog and upwind finite difference schemes are employed together and a staggered grid system is used in numerical computations. A moving boundary condition is implemented to track the movement of shoreline. The numerical model was first verified by applying to an ideal problem which has analytical solutions. The model is then used to simulate flow characteristics in Han river. After simulating the flow in the downstream of Han river, the obtained results were compared with those of FLDWAV and field observed data. The present model provides numerical results reasonably agreeable to those of FLDWAV and measured data at both spring and neap tides.