Laboratory Studies on Three-Dimensional Morphology in a Narrow Wave Tank

3차원 해저지형변환에 관한 조파 수조에서의 실험적 연구

When conducting movable bed tests in a narrow wave tank, the hydrodynamics and morphology are assumed to be two-dimensional; hence, any three-dimensional patterns such as cross-tank variations of the profiles are neglected or averaged to represent the mean profiles at the measuring time. In this paper, six movable bed tests were carried out with a fairly fine sand to investigate (1) whether or not three-dimensional features can occur in relatively narrow wave tanks, and (2) various possible interrelationships and causes of the three-dimensionality. These movable bed studies suggested that there was a relatively slow feedback between the hydrodynamics and the morphology that led to initiation and growth of 3-D morphological features, resulting in cross-tank profile variations under certain stages of profile development, especially when the profile approached an equilibrium with overall stability.

폭이 좁은 조파 수조에서 해저지형변환에 대한 이동상실험을 수행할 때, 유체력과 해저지형변환은 파진행 방향으로의 2차원 평면내에 한하는 것으로 가정된다. 그러므로 해저지형이 수조내부 방향으로의 변환 등 3차원적인 형태 등은 대체로 무시되거나 또는 계측시의 평균지형 등으로 대표된다. 본 논문에서는 상당히 미세한 토사로 이루어진 해저지형변환에 대한 이동상실험을 통하여 (1)상대적으로 폭이 좁은 수로내에서 3차원 현상이 발생할 수 있는 지의 여부 및 (2) 3차원 현상 발생에 대한 여러 가지 원인 및 그들의 상관 관계 등을 조사하였다. 그 결과 유체력과 해저지형변환간에 서서히 발생하는 상호 간섭(slow feedback)을 통하여 해저지형의 수로내 폭 방향으로의 변환 등 3차원적인 형상 등이 발생 성장되며, 위 현상은 해저지형이 그 변환단계에 있어 평형상태(equilibrium)에 접근할 때 쉽게 발생한다는 것을 알게 되었다.