최근 기후변화로 인한 해수면 상승과 너울성 고파랑에 의한 연안침식 및 해안구조물 파손 등으로 연안피해가 종종 발생하고 있다. 서해안에 위치하는 꽃지해수욕장도 연안침식으로 인해 해수욕장 기능이 상실되고 있는 곳이다. 본 연구는 꽃지해수욕장의 침식대책을 수립하기 위해 침식의 현황과 원인을 조사하고, 수치모형실험을 이용하여 침식방지를 위한 대책 안을 모의하였다. 수치모의는 해수유동, 파랑변형 및 파랑에 의한 해빈류 그리고 이들의 결합에 의한 지형변동 실험을 수행하였다. 해수유동과 해빈류 계산은 ...
최근 기후변화로 인한 해수면 상승과 너울성 고파랑에 의한 연안침식 및 해안구조물 파손 등으로 연안피해가 종종 발생하고 있다. 서해안에 위치하는 꽃지해수욕장도 연안침식으로 인해 해수욕장 기능이 상실되고 있는 곳이다. 본 연구는 꽃지해수욕장의 침식대책을 수립하기 위해 침식의 현황과 원인을 조사하고, 수치모형실험을 이용하여 침식방지를 위한 대책 안을 모의하였다. 수치모의는 해수유동, 파랑변형 및 파랑에 의한 해빈류 그리고 이들의 결합에 의한 지형변동 실험을 수행하였다. 해수유동과 해빈류 계산은 EFDC 모델을 이용하였고, 파랑변형계산은 SWAN 모델을 이용하였다. 수치모형실험의 입력조건은 최근 해양조사 결과와 기존 자료를 이용하여 재현성을 검증하고 침식대책 효과를 예측하였다. 먼저, 해수유동실험은 꽃지해수욕장 인근 해역의 조위 및 조류 현황을 재현하고, 파랑에 의한 해빈류와의 결합에 의한 해저지형 변동실험의 입력자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 계산영역은 꽃지해수욕장을 중심으로 동서방향으로 6.4km, 남북방향으로 10.0km로 설정하고, 격자간격은 10∼200m의 가변격자로 구성하였으며, 총 격자수는 40,387개로 구성하였다. 해수유동 검증결과 조위는 99%이상 일치하였으며, 조류는 PC1 지점에서 평균 14%, PC2 지점에서 평균 10%의 절대상대오차가 나타나 본 수치모형이 대상해역의 조석과 조류를 잘 재현한 것으로 판단된다. 해빈의 단면측량 및 해빈측량 결과, 해안선 부근에서 침식이 우세하게 발생하였고, 저조면 부근에서 퇴적이 우세하게 나타났으며, 금회 지형변동 수치실험 결과에서도 이와 유사한 침식·퇴적 양상을 확인할 수 있었다. 해안침식 방지대책으로 기존구조물 철거, 연안표사 차단공 설치 및 모래 채움에 대해 검토하였다. 모래채움의 경우 전면에서 침식이 발생하였으며, 침식된 표사의 대부분은 평균해면 부근에 퇴적되었다. 연안표사 차단공은 남쪽 방향으로 이동하는 표사를 제어하였으며, 연안표사 차단공 주변에 퇴적되는 것으로 예측되었다. 이러한 검토결과를 바탕으로 꽃지해수욕장의 연안침식방지대책은 해수욕장 배후의 구조물 철거, 연안표사 차단공 설치, 모래채움을 조합하는 방식으로 계획하였다. 향후 해빈의 지형변화에 대한 보다 정밀한 예측을 위해서는 꽃지해변의 비사량, 방포항의 준설토량 등에 대한 추가적인 모니터링 결과를 반영한 검토가 필요한 것으로 판단되었다. 연안침식으로 인한 해안구조물 파손, 해수욕장 기능상실 등 피해 방지를 위해 해수욕장 경계선으로부터 최소 100m 정도의 연안육역을 지정하여 연안환경을 보호할 필요가 있다.
최근 기후변화로 인한 해수면 상승과 너울성 고파랑에 의한 연안침식 및 해안구조물 파손 등으로 연안피해가 종종 발생하고 있다. 서해안에 위치하는 꽃지해수욕장도 연안침식으로 인해 해수욕장 기능이 상실되고 있는 곳이다. 본 연구는 꽃지해수욕장의 침식대책을 수립하기 위해 침식의 현황과 원인을 조사하고, 수치모형실험을 이용하여 침식방지를 위한 대책 안을 모의하였다. 수치모의는 해수유동, 파랑변형 및 파랑에 의한 해빈류 그리고 이들의 결합에 의한 지형변동 실험을 수행하였다. 해수유동과 해빈류 계산은 EFDC 모델을 이용하였고, 파랑변형계산은 SWAN 모델을 이용하였다. 수치모형실험의 입력조건은 최근 해양조사 결과와 기존 자료를 이용하여 재현성을 검증하고 침식대책 효과를 예측하였다. 먼저, 해수유동실험은 꽃지해수욕장 인근 해역의 조위 및 조류 현황을 재현하고, 파랑에 의한 해빈류와의 결합에 의한 해저지형 변동실험의 입력자료를 제공하는 것을 목적으로 한다. 계산영역은 꽃지해수욕장을 중심으로 동서방향으로 6.4km, 남북방향으로 10.0km로 설정하고, 격자간격은 10∼200m의 가변격자로 구성하였으며, 총 격자수는 40,387개로 구성하였다. 해수유동 검증결과 조위는 99%이상 일치하였으며, 조류는 PC1 지점에서 평균 14%, PC2 지점에서 평균 10%의 절대상대오차가 나타나 본 수치모형이 대상해역의 조석과 조류를 잘 재현한 것으로 판단된다. 해빈의 단면측량 및 해빈측량 결과, 해안선 부근에서 침식이 우세하게 발생하였고, 저조면 부근에서 퇴적이 우세하게 나타났으며, 금회 지형변동 수치실험 결과에서도 이와 유사한 침식·퇴적 양상을 확인할 수 있었다. 해안침식 방지대책으로 기존구조물 철거, 연안표사 차단공 설치 및 모래 채움에 대해 검토하였다. 모래채움의 경우 전면에서 침식이 발생하였으며, 침식된 표사의 대부분은 평균해면 부근에 퇴적되었다. 연안표사 차단공은 남쪽 방향으로 이동하는 표사를 제어하였으며, 연안표사 차단공 주변에 퇴적되는 것으로 예측되었다. 이러한 검토결과를 바탕으로 꽃지해수욕장의 연안침식방지대책은 해수욕장 배후의 구조물 철거, 연안표사 차단공 설치, 모래채움을 조합하는 방식으로 계획하였다. 향후 해빈의 지형변화에 대한 보다 정밀한 예측을 위해서는 꽃지해변의 비사량, 방포항의 준설토량 등에 대한 추가적인 모니터링 결과를 반영한 검토가 필요한 것으로 판단되었다. 연안침식으로 인한 해안구조물 파손, 해수욕장 기능상실 등 피해 방지를 위해 해수욕장 경계선으로부터 최소 100m 정도의 연안육역을 지정하여 연안환경을 보호할 필요가 있다.
Recently, damages to coastal zone such as coastal erosion and destruction of coastal structure due to high swell wave and sea level rise caused by climate change have been frequently happened. Kkotji beach is one of coastal regions losing role of bathing beach. In this study, present situations ...
Recently, damages to coastal zone such as coastal erosion and destruction of coastal structure due to high swell wave and sea level rise caused by climate change have been frequently happened. Kkotji beach is one of coastal regions losing role of bathing beach. In this study, present situations and causes of costal erosion at Kkotji beach were investigated to plan a countermeasure of coastal erosion, and countermeasure was computed by a numerical model. Numerical computations for water circulations, wave deformations, and nearshore current generated by incident wave were carried out, furthermore, morphological variations were also simulated by combining these models. Water circulations and nearshore currents were computed by EFDC model, and wave fields were computed by SWAN model. Input conditions for the numerical models were verified by recent ocean observation and prior data, and then efficacy of countermeasure of coastal erosion were predicted with verified input condition. First, numerical computations for tidal currents were conducted to reproduce phenomena of water level and tidal current around Kkotji beach, and to provide input conditions for numerical model to simulate bathymetric change due to nearshore current generated by incident wave and tidal current. Computational domains are 6.4 km in east-west direction and 10.0 km in south-north direction. Variable grid system was employed and grid spacing are 10 m ∼ 200 m. Total computation grids are 40,387. Through verifications of water circulations, tide levels from numerical computations are corresponded to observations, and tidal currents have discrepancies 14 % at PC1 and 10 % at PC2, meaning that numerical simulations of this study reproduce tide and tidal currents well. Wave field computations were carried out by SWAN model. In order to enhance computational accuracy of ocean wave phenomena such as developing due to wind, propagation, wave breaking, refraction, etc., computational domains were expanded to a offshore grid point (056113). As a result, waves are well propagated to Kkotji beach, and refractions due to water depth and shoaling effects are well simulated. As tide level decrease, wave decrement effects increase. Numerical computations for a morphological change were conducted to verify present situation by considering wave, nearshore current, and tidal current and to predict morphological characteristics of countermeasure of coastal erosion. Topography surveys indicate that coastal erosions are predominant in the vicinity of the shoreline, but depositions are prevalent in the vicinity of the low waterline. Computational results in this study are corresponding to survey results. As coastal erosion prevention, installation of interruption facility to longshore drift and sand backfill were examined. In sand backfill, erosions occur in front of backfill area. Most of eroded sands are deposited around mean waterline. Interruption facility to longshore drift controls southward sediment transport, and sand are stayed around interruption facility. According to results of study, demolition of structure at the rear of beach, interruption facility to longshore drift, and sand backfill are suggested as countermeasures of coastal erosions at Kkotji beach. Furthermore, consideration including results of monitoring the wind-blown sand at Kkotji beach and dredging of Bangpo port will be needed to ameliorate predictions for morphological variation. In order to prevent damages to coastal structure and loss of functionality as the bathing beach due to coastal erosion, it is necessary to protect the coastal environment by buffer zone at least 100 m from a boundary line of the beach.
Recently, damages to coastal zone such as coastal erosion and destruction of coastal structure due to high swell wave and sea level rise caused by climate change have been frequently happened. Kkotji beach is one of coastal regions losing role of bathing beach. In this study, present situations and causes of costal erosion at Kkotji beach were investigated to plan a countermeasure of coastal erosion, and countermeasure was computed by a numerical model. Numerical computations for water circulations, wave deformations, and nearshore current generated by incident wave were carried out, furthermore, morphological variations were also simulated by combining these models. Water circulations and nearshore currents were computed by EFDC model, and wave fields were computed by SWAN model. Input conditions for the numerical models were verified by recent ocean observation and prior data, and then efficacy of countermeasure of coastal erosion were predicted with verified input condition. First, numerical computations for tidal currents were conducted to reproduce phenomena of water level and tidal current around Kkotji beach, and to provide input conditions for numerical model to simulate bathymetric change due to nearshore current generated by incident wave and tidal current. Computational domains are 6.4 km in east-west direction and 10.0 km in south-north direction. Variable grid system was employed and grid spacing are 10 m ∼ 200 m. Total computation grids are 40,387. Through verifications of water circulations, tide levels from numerical computations are corresponded to observations, and tidal currents have discrepancies 14 % at PC1 and 10 % at PC2, meaning that numerical simulations of this study reproduce tide and tidal currents well. Wave field computations were carried out by SWAN model. In order to enhance computational accuracy of ocean wave phenomena such as developing due to wind, propagation, wave breaking, refraction, etc., computational domains were expanded to a offshore grid point (056113). As a result, waves are well propagated to Kkotji beach, and refractions due to water depth and shoaling effects are well simulated. As tide level decrease, wave decrement effects increase. Numerical computations for a morphological change were conducted to verify present situation by considering wave, nearshore current, and tidal current and to predict morphological characteristics of countermeasure of coastal erosion. Topography surveys indicate that coastal erosions are predominant in the vicinity of the shoreline, but depositions are prevalent in the vicinity of the low waterline. Computational results in this study are corresponding to survey results. As coastal erosion prevention, installation of interruption facility to longshore drift and sand backfill were examined. In sand backfill, erosions occur in front of backfill area. Most of eroded sands are deposited around mean waterline. Interruption facility to longshore drift controls southward sediment transport, and sand are stayed around interruption facility. According to results of study, demolition of structure at the rear of beach, interruption facility to longshore drift, and sand backfill are suggested as countermeasures of coastal erosions at Kkotji beach. Furthermore, consideration including results of monitoring the wind-blown sand at Kkotji beach and dredging of Bangpo port will be needed to ameliorate predictions for morphological variation. In order to prevent damages to coastal structure and loss of functionality as the bathing beach due to coastal erosion, it is necessary to protect the coastal environment by buffer zone at least 100 m from a boundary line of the beach.
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