새만금 방조제의 영향으로 인근해안에 대한 지형변동의 모니터링 연구들을 토대로 진행되어온 해안침식 연구는 아직까지 그 ‘기작’에 대한 심층적인 분석 자료들이 부족한 실정이다. 인근해안인 변산해빈의 침식이 지속적으로 발생함에 따라 퇴적물의 거동 현상에 대한 직접적인 연구가 필요하였다. 부유퇴적물의 거동이 주로 이루어지는 해저면경계층(Bottom Boundary Layer)에서 ‘퇴적물이동자동관측시스템(TISDOS)’을 이용하여 수리역학적 기본 자료들을 관측하고, 새만금 제1호 방조제 외해역 인근에서 지형변동을 야기시키는 기작에 대해 해석하였다. 변산해빈의 조하대에 존재하는 해안선에 평행한 변산수로는 물 흐름에 있어서 매우 중요한 이동 통로이다. 수로가 좁은 북동쪽 골과, 수로의 입구에 해당하는 남서쪽의 넓은 골에 총 2개의 정점 BST-1과 BST-2를 각각 계류하였다. 각 정점에서 계절별로 ...
새만금 방조제의 영향으로 인근해안에 대한 지형변동의 모니터링 연구들을 토대로 진행되어온 해안침식 연구는 아직까지 그 ‘기작’에 대한 심층적인 분석 자료들이 부족한 실정이다. 인근해안인 변산해빈의 침식이 지속적으로 발생함에 따라 퇴적물의 거동 현상에 대한 직접적인 연구가 필요하였다. 부유퇴적물의 거동이 주로 이루어지는 해저면경계층(Bottom Boundary Layer)에서 ‘퇴적물이동자동관측시스템(TISDOS)’을 이용하여 수리역학적 기본 자료들을 관측하고, 새만금 제1호 방조제 외해역 인근에서 지형변동을 야기시키는 기작에 대해 해석하였다. 변산해빈의 조하대에 존재하는 해안선에 평행한 변산수로는 물 흐름에 있어서 매우 중요한 이동 통로이다. 수로가 좁은 북동쪽 골과, 수로의 입구에 해당하는 남서쪽의 넓은 골에 총 2개의 정점 BST-1과 BST-2를 각각 계류하였다. 각 정점에서 계절별로 조위, 유향, 유속, 파고, 파랑의 주기, 해저면의 고도변화, 장비의 안정도, SSC, 수온, 염분 등을 약 1시간 간격으로 획득하였으며, 바람자료는 기상청의 AWS자료를 수집하여 퇴적물 이동 연구를 수행하였다. 계절별로 관측된 기간은 적게는 8개의 조석주기에서 많게는 17개의 조석주기 동안 획득되었고, 모두 물동량이 많은 대조기를 중심으로 관측되었다. 정상 기후 조건인 평상시기 동안 북동 방향 수로의 좁은 골에 위치한 BST-1 정점에서 전반적으로 아주 적은 양의 퇴적물이 조석 잔차류에 의해 육지의 변산해빈 조간대 방향으로 이동되었다. 남서 방향 수로의 넓은 입구의 골에 위치한 BST-2 정점에서 조류의 왕복성 진행형태가 뚜렷이 확인되었고, 마찬가지로 조석 잔차류에 의한 퇴적물의 이동이 육지방향으로 나타났다. 비정상 기후조건인 겨울철 폭풍시에는 BST-1과 BST-2 정점에서 남서 방향으로의 이동, 여름철에는 태풍에 의한 북동 방향의 대대적인 퇴적물 이동이 확인되었다. 변산 수로에서 강한 바람에 의한 겨울과 여름의 퇴적물의 이동은 평상시기에 해당하는 봄과 가을에 비해 약 10배 이상 높게 나타났으며, 평상시 육지방향으로 이동되다가 이벤트성 강한 바람이 불 때에는 해안선에 평행하게 남서-북동방향으로의 이동이 발생하였다. 퇴적물의 이동을 야기시키는 요소는 첫째, ‘북서계열의 바람’이다. 바람의 세기가 아무리 강할지라도 서해안의 환경에서는 북서계열의 바람만이 작용한다. 둘째, 해저면의 지형에 따라 이동방향이 결정된다. 셋째, 불어오는 바람의 지속시간이 중요하다. 표층퇴적물의 재부유를 야기시키는 북서계열의 바람이 얼마의 시간 동안 지속되는지가 매우 중요한 이동 기작으로 작용한다. 넷째는 수심의 변동이다. 같은 높이의 파랑이 발달하더라도 만조 때보다 저조 때에 표층퇴적물을 재부유 시키기 쉬웠다. 변산수로에서 부유퇴적물의 Net 플럭스 이동량 및 이동 방향은 바람이 불어오는 시기와 방향에 따른 풍성류와 이상조류의 현상을 야기시키는 가력배수갑문 유출수의 영향을 받았다. 가력배수갑문을 통한 유출수의 영향은 특히 BST-1 정점에서 비정상적으로 창조류를 강화시켰고 방향을 배수갑문 방향으로 변화시켰으며(북동→북서, 북), 낙조류를 약화시키고 낙조류의 방향을 서남서 방향으로 변화시켰다. 결론적으로, 변산해빈 조하대 변산수로에서의 퇴적물 이동은 평상시기에 조석 잔차류에 의해 육지방향으로 부유 퇴적물을 공급하고, 겨울철 북서계절풍과 여름철 태풍에 의해 해저 표층퇴적물이 대대적으로 재부유되어, 특히 연중 겨울철에 지속적인 계절풍에 의한 퇴적물 이동이 남서 방향으로 우세하게 진행되는 것으로 해석된다. 또한 이러한 자연환경적인 이동 특성을 변화시키는 주요인은 새만금방조제의 가력배수갑문을 통한 유출수인 것으로 확인되었다. 가력배수갑문 유출수는 조류 흐름을 변화시켜 육지로부터 공급되거나 해저면에서 재부유된 부유 퇴적물을 외해쪽으로 이동시켜 연안 및 해안침식을 가속화하기 때문에 배수갑문 운영시 날씨 및 해양환경에 따라 이 같은 연구결과를 고려하여 운영하여야 할 것으로 사려된다.
새만금 방조제의 영향으로 인근해안에 대한 지형변동의 모니터링 연구들을 토대로 진행되어온 해안침식 연구는 아직까지 그 ‘기작’에 대한 심층적인 분석 자료들이 부족한 실정이다. 인근해안인 변산 해빈의 침식이 지속적으로 발생함에 따라 퇴적물의 거동 현상에 대한 직접적인 연구가 필요하였다. 부유퇴적물의 거동이 주로 이루어지는 해저면경계층(Bottom Boundary Layer)에서 ‘퇴적물이동자동관측시스템(TISDOS)’을 이용하여 수리역학적 기본 자료들을 관측하고, 새만금 제1호 방조제 외해역 인근에서 지형변동을 야기시키는 기작에 대해 해석하였다. 변산해빈의 조하대에 존재하는 해안선에 평행한 변산수로는 물 흐름에 있어서 매우 중요한 이동 통로이다. 수로가 좁은 북동쪽 골과, 수로의 입구에 해당하는 남서쪽의 넓은 골에 총 2개의 정점 BST-1과 BST-2를 각각 계류하였다. 각 정점에서 계절별로 조위, 유향, 유속, 파고, 파랑의 주기, 해저면의 고도변화, 장비의 안정도, SSC, 수온, 염분 등을 약 1시간 간격으로 획득하였으며, 바람자료는 기상청의 AWS자료를 수집하여 퇴적물 이동 연구를 수행하였다. 계절별로 관측된 기간은 적게는 8개의 조석주기에서 많게는 17개의 조석주기 동안 획득되었고, 모두 물동량이 많은 대조기를 중심으로 관측되었다. 정상 기후 조건인 평상시기 동안 북동 방향 수로의 좁은 골에 위치한 BST-1 정점에서 전반적으로 아주 적은 양의 퇴적물이 조석 잔차류에 의해 육지의 변산해빈 조간대 방향으로 이동되었다. 남서 방향 수로의 넓은 입구의 골에 위치한 BST-2 정점에서 조류의 왕복성 진행형태가 뚜렷이 확인되었고, 마찬가지로 조석 잔차류에 의한 퇴적물의 이동이 육지방향으로 나타났다. 비정상 기후조건인 겨울철 폭풍시에는 BST-1과 BST-2 정점에서 남서 방향으로의 이동, 여름철에는 태풍에 의한 북동 방향의 대대적인 퇴적물 이동이 확인되었다. 변산 수로에서 강한 바람에 의한 겨울과 여름의 퇴적물의 이동은 평상시기에 해당하는 봄과 가을에 비해 약 10배 이상 높게 나타났으며, 평상시 육지방향으로 이동되다가 이벤트성 강한 바람이 불 때에는 해안선에 평행하게 남서-북동방향으로의 이동이 발생하였다. 퇴적물의 이동을 야기시키는 요소는 첫째, ‘북서계열의 바람’이다. 바람의 세기가 아무리 강할지라도 서해안의 환경에서는 북서계열의 바람만이 작용한다. 둘째, 해저면의 지형에 따라 이동방향이 결정된다. 셋째, 불어오는 바람의 지속시간이 중요하다. 표층퇴적물의 재부유를 야기시키는 북서계열의 바람이 얼마의 시간 동안 지속되는지가 매우 중요한 이동 기작으로 작용한다. 넷째는 수심의 변동이다. 같은 높이의 파랑이 발달하더라도 만조 때보다 저조 때에 표층퇴적물을 재부유 시키기 쉬웠다. 변산수로에서 부유퇴적물의 Net 플럭스 이동량 및 이동 방향은 바람이 불어오는 시기와 방향에 따른 풍성류와 이상조류의 현상을 야기시키는 가력배수갑문 유출수의 영향을 받았다. 가력배수갑문을 통한 유출수의 영향은 특히 BST-1 정점에서 비정상적으로 창조류를 강화시켰고 방향을 배수갑문 방향으로 변화시켰으며(북동→북서, 북), 낙조류를 약화시키고 낙조류의 방향을 서남서 방향으로 변화시켰다. 결론적으로, 변산해빈 조하대 변산수로에서의 퇴적물 이동은 평상시기에 조석 잔차류에 의해 육지방향으로 부유 퇴적물을 공급하고, 겨울철 북서계절풍과 여름철 태풍에 의해 해저 표층퇴적물이 대대적으로 재부유되어, 특히 연중 겨울철에 지속적인 계절풍에 의한 퇴적물 이동이 남서 방향으로 우세하게 진행되는 것으로 해석된다. 또한 이러한 자연환경적인 이동 특성을 변화시키는 주요인은 새만금방조제의 가력배수갑문을 통한 유출수인 것으로 확인되었다. 가력배수갑문 유출수는 조류 흐름을 변화시켜 육지로부터 공급되거나 해저면에서 재부유된 부유 퇴적물을 외해쪽으로 이동시켜 연안 및 해안침식을 가속화하기 때문에 배수갑문 운영시 날씨 및 해양환경에 따라 이 같은 연구결과를 고려하여 운영하여야 할 것으로 사려된다.
The coastal erosion studies based on the monitoring of the topographical changes on the nearby coasts due to the Saemangeum dike is a lack of detailed analysis data. As the erosion of the nearby Byeonsan beach continued to occur, directly a study of sediment transport was required. In the bottom...
The coastal erosion studies based on the monitoring of the topographical changes on the nearby coasts due to the Saemangeum dike is a lack of detailed analysis data. As the erosion of the nearby Byeonsan beach continued to occur, directly a study of sediment transport was required. In the bottom boundary layer, where the suspended sediments transport mainly occurs, the hydro-dynamic basic data are observed using the 'TISDOS', and interpreted the factor that causes the topographical changes in the coastal area nearby Saemangeum No. 1 dike. The Byeonsan channel in the sub-tidal zone of Byeonsan beach is a very important passage for current. Total of two stations, BST-1 and BST-2 were moored to the narrow northeast channel and to the southwest wide valley corresponding to the channel entrance. At each stations, tide level, current direction, current speed, wave height, wave period, bed level, equipment stability, SSC, water temperature and salinity were obtained at about 1 hour intervals and wind data were collected from the AWS data of the Korea Meteorological Administration and conducted the sediment transport studies. Seasonally observed periods were obtained for as little as 8 tidal cycles and as many as 17 tidal cycles, all of which were observed around spring tide with a large amount of sea water movement. At the station BST-1 located in the narrow valley of the north-eastern Byeonsan channel, normal climate condition, sediments transported to the coast. In four seasons, very small amounts of sediments were transported by tidal residual current. The reciprocating progressive patterns of the tidal current was clearly observed at the station BST-2 located in the mouth of the south-western Byeonsan channel. The movement of sediments due to tide residuals appeared in the land direction too. At the station BST–1, abnormal climate condition, the storm caused the shift to the southwest direction, and in summer the typhoon caused a massive sediment transport in the northeast direction. The movement of sediments in winter and summer due to strong wind in the Byeonsan channel was about 10 times higher than normal conditions, and it was shifted to the land direction at normal conditions, and when strong wind were blowing, movement in the southwest-northeast direction occurred parallel to the coastline. Moving factors for sediment transport, First, “the northwest series wind”. Even if the magnitude of the wind is strong, but only the winds of the direction of north-west series work in the west coast of Korea. Second, the direction of movement is determined by the topography of the sea bed-form. Third, the duration of wind blowing is important. The duration of the northwestern wind that causes re-suspending of surface sediments is a very important moving factor. Fourth, it is fluctuation of water depth. It was easy to re-suspend the surface sediments at the low tide than the high tide when the same height of the wave developed. The amount of net flux movement in Byeonsan channel was depending on the duration and direction of the wind and the influence of the water out flow from Ga-Ryeok sluice gate causing the phenomenon of abnormal flow. The effects of the water out flow through the Ga-Ryeok sluice gate, especially at the station BST-1, flood tidal currents be strengthened abnormally, and ebb tidal current be weaked, and each directions changed toward sluice gate and ebb current direction changed toward WSW.
In conclusion, the sediment transport in the Byeonsan channel, ① Normal condition : Transporting suspended sediment in the land direction by tidal residual flow. ② Abnormal condition : The north-west monsoon wind in winter and the summer typhoon caused the resuspending of surface sediments, the sediment movement especially in the south-west direction is predominant in winter when strong winds are blowing. And also, it was confirmed that the main cause of the change of this general movement was the effect of water out flow through the Ga-Ryeok sluice gate of the Saemangeum dike. ③ The water out flow changes the tidal current, moving sediment to the outer sea from the coast and resuspended in the sea-bed, accelerating the coastal erosion. Therefore, the Ga-Ryeok sluice gates should be operated considering the results of this research according to weather and marine environment.
The coastal erosion studies based on the monitoring of the topographical changes on the nearby coasts due to the Saemangeum dike is a lack of detailed analysis data. As the erosion of the nearby Byeonsan beach continued to occur, directly a study of sediment transport was required. In the bottom boundary layer, where the suspended sediments transport mainly occurs, the hydro-dynamic basic data are observed using the 'TISDOS', and interpreted the factor that causes the topographical changes in the coastal area nearby Saemangeum No. 1 dike. The Byeonsan channel in the sub-tidal zone of Byeonsan beach is a very important passage for current. Total of two stations, BST-1 and BST-2 were moored to the narrow northeast channel and to the southwest wide valley corresponding to the channel entrance. At each stations, tide level, current direction, current speed, wave height, wave period, bed level, equipment stability, SSC, water temperature and salinity were obtained at about 1 hour intervals and wind data were collected from the AWS data of the Korea Meteorological Administration and conducted the sediment transport studies. Seasonally observed periods were obtained for as little as 8 tidal cycles and as many as 17 tidal cycles, all of which were observed around spring tide with a large amount of sea water movement. At the station BST-1 located in the narrow valley of the north-eastern Byeonsan channel, normal climate condition, sediments transported to the coast. In four seasons, very small amounts of sediments were transported by tidal residual current. The reciprocating progressive patterns of the tidal current was clearly observed at the station BST-2 located in the mouth of the south-western Byeonsan channel. The movement of sediments due to tide residuals appeared in the land direction too. At the station BST–1, abnormal climate condition, the storm caused the shift to the southwest direction, and in summer the typhoon caused a massive sediment transport in the northeast direction. The movement of sediments in winter and summer due to strong wind in the Byeonsan channel was about 10 times higher than normal conditions, and it was shifted to the land direction at normal conditions, and when strong wind were blowing, movement in the southwest-northeast direction occurred parallel to the coastline. Moving factors for sediment transport, First, “the northwest series wind”. Even if the magnitude of the wind is strong, but only the winds of the direction of north-west series work in the west coast of Korea. Second, the direction of movement is determined by the topography of the sea bed-form. Third, the duration of wind blowing is important. The duration of the northwestern wind that causes re-suspending of surface sediments is a very important moving factor. Fourth, it is fluctuation of water depth. It was easy to re-suspend the surface sediments at the low tide than the high tide when the same height of the wave developed. The amount of net flux movement in Byeonsan channel was depending on the duration and direction of the wind and the influence of the water out flow from Ga-Ryeok sluice gate causing the phenomenon of abnormal flow. The effects of the water out flow through the Ga-Ryeok sluice gate, especially at the station BST-1, flood tidal currents be strengthened abnormally, and ebb tidal current be weaked, and each directions changed toward sluice gate and ebb current direction changed toward WSW.
In conclusion, the sediment transport in the Byeonsan channel, ① Normal condition : Transporting suspended sediment in the land direction by tidal residual flow. ② Abnormal condition : The north-west monsoon wind in winter and the summer typhoon caused the resuspending of surface sediments, the sediment movement especially in the south-west direction is predominant in winter when strong winds are blowing. And also, it was confirmed that the main cause of the change of this general movement was the effect of water out flow through the Ga-Ryeok sluice gate of the Saemangeum dike. ③ The water out flow changes the tidal current, moving sediment to the outer sea from the coast and resuspended in the sea-bed, accelerating the coastal erosion. Therefore, the Ga-Ryeok sluice gates should be operated considering the results of this research according to weather and marine environment.
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