계획을 나타낸 것이다. Fig. 5.4는 침식대책공법을 적용한 이후 해빈비교를 위한 주요 단면의 위치를 나타낸 것이다.
평면계획
단면계획
Fig. 5.3 Submerged reefs and beach feeding for erosion control
단면위치
Fig. 5.4 Cross sections for comparison of erosion control method
해수욕장 전방 약 200m 내외에서 침식이 나타나며 퇴적은 이 영역의 최상단 부와 돌출부에서 주로 이루어지는 것으로 나타났다. 양빈을 적용한 후에도 침식과 퇴적현상이 해빈 전반에 걸쳐 발생하였으나, 전반적으로 침식과 퇴적 이 많이 일어났던 A∼D지역에서 하계에 침식과 퇴적의 면적과 그 크기가 줄 어들었다.
5.2.2 양빈과 잠제의 병행공법
1)Case1
Fig. 5.9~5.12는 양빈과 잠제를 결합한 상태에서 전면 240m에 잠제를 설치 했을 경우의 하계와 동계의 해빈류와 지형변동을 예측한 것이다. 양빈공법과 마찬 가지로 잠제 및 양빈을 적용한 이후에도, 하계 시에는 시점부와 중앙부 에서는 전면 100m까지 잠제와 양빈을 동시에 적용한 경우에 침식 저감의 효 과가 높았고, 중앙 돌출부에서는 잠제 설치로 인해 토사유출의 감소로 인해 퇴적의 양이 많았다. 동계 시에는 시점부, 중앙부, 종점부에서 침식 저감 효 과가 높았고, 양빈 적용 시 침식이 일어났던 중앙 돌출부에서는 잠제의 설치 로 인한 표사의 유출의 감소로 인해 퇴적이 발생하였다.
2)Case2
Fig. 5.13~5.16은 양빈과 잠제를 결합한 상태에서 전면 360m에 잠제를 설 치했을 경우로 case1과 마찬 가지로 전면에 침식과 퇴적현상이 반복되어 나 타났으나, case1에 비해 침식과 퇴적의 면적과 크기가 크게 감소하였다. 하계 시 남측에서의 침식이 상당한 감소를 보였고, 침식구간에 퇴적이 발생한 구 간이 나타났다. 동계 시 전면에서의 침식과 퇴적의 크기와 면적이 크게 감소 하였고, 침식이 많이 발생되었던 상단부와 남측에서의 저감효과가 우수하였
다.
Fig. 5.17와 Fig. 5.18은 각각 침식대책공법으로 양빈만을 적용했을 때와 양 빈 및 잠제를 병행하였을 때의 주요 해변단면에서의 저면변화를 공법 적용 전과 비교한 것이다. 하계의 경우 이상파의 내습시 A, C ,D 구간에서 전면 150m에 침식이 0.5∼1m 발생하였는데, 양빈 시 0.25∼0.75m, 양빈과 잠제를 동시에 적용한 경우에는 0.25∼0.8m의 저감 효과가 나타났다. 퇴적구간이었던 B구간에서는 퇴적현상이 전 구간에서 약 0.25∼0.5m 감소하였다. 동계의 경 우 A,C,D 구간에서 0.25∼0.3m의 침식이 발생하였는데 방지 공법을 적용 후 0.1∼0.2m의 저감 효과가 나타났다. B구간에서는 0.1m 내외의 침식이 발생하 였으나, 방지대책 적용 후에는 양빈 시 전면 50m, 양빈과 잠제를 동시에 적 용한 경우에는 125m까지는 퇴적 발생 후, 지형변동이 거의 발생하지 않았다.
Fig. 5.19는 양빈과 잠제와 양빈을 동시에 적용한 경우에 대한 비교 결과 로, 하계 시에는 A, C 구간에서 전면 100m까지는 잠제와 양빈을 적용한 결 과가 침식 저감효과가 높았고, B 구간에서는 잠제와 양빈을 적용한 결과가 잠제의 설치로 인해 토사의 유출이 적어 퇴적의 양이 많았다. 동계 시에는 A, C, D 전 구간에서 침식의 저감의 효과가 잠제와 양빈을 적용한 경우에서 높았고, 양빈 적용 시 전면 100m까지 침식이 일어났던 B 구간에서도 잠제와 양빈을 적용한 경우에는 토사의 유출의 감소로 인해 퇴적이 발생하였다.
Fig. 5.20은 양빈과 잠제를 병행하는 case1과 case2의 비교 결과로, 하계 시 에는 C구간에서 침식이 발생하였던 case1과 달리 case2의 경우 50m까지 퇴 적이 발생 후에 침식이 발생하였으며, 남측 D구간에서는 case1에 비해 case2 의 침식이 양이 0.25m 내외의 큰 감소를 보였다. 동계 시에는 case1에 비해 case2의 A,C 구간에서 0.1m 내외의 침식저감 효과가 나타났고, D구간에서는 0.25m 내외의 침식의 감소를 보였다. B구간에서는 case1과 case2의 큰 차이 를 보이지 않았다.
a. 파고 분포도 b. 파랑 벡터도
Fig. 5.5 After beach feeding under the extraordinary wave in summer (wave height & direction)
a. 해빈류 벡터도 b. 지형변동결과
Fig. 5.6 After beach feeding under the extraordinary wave in summer (current & bottom change)
a. 파고 분포도 b. 파랑 벡터도
Fig. 5.7 After beach feeding under the extraordinary wave in winter (wave height & direction)
a. 해빈류 벡터도 b. 지형변동결과
Fig. 5.8 After beach feeding under the extraordinary wave in winter (current & bottom change)
a. 파고 분포도 b. 파랑 벡터도
Fig. 5.9After bothbeachfeedingandsubmergedreefs(case1) under theextraordinary waveinsummer (waveheight &direction)
a. 해빈류 벡터도 b. 지형변동결과
Fig. 5.10After bothbeachfeedingandsubmergedreefs(case1) under theextraordinarywaveinsummer(current &bottomchange)
a. 파고 분포도 b. 파랑 벡터도
Fig. 5.11After bothbeachfeedingandsubmergedreefs(case1) under theextraordinary waveinwinter (waveheight &direction)
a. 해빈류 벡터도 b. 지형변동결과
Fig. 5.12After bothbeachfeedingandsubmergedreefs(case1) under theextraordinarywaveinwinter(current &bottomchange)
a. 파고 분포도 b. 파랑 벡터도
Fig. 5.13After bothbeachfeedingandsubmergedreefs(case2) under theextraordinary waveinsummer (waveheight &direction)
a. 해빈류 벡터도 b. 지형변동결과
Fig. 5.14After bothbeachfeedingandsubmergedreefs(case2) under theextraordinary waveinsummer (current &bottomchange)
a. 파고 분포도 b. 파랑 벡터도
Fig. 5.15After bothbeachfeedingandsubmergedreefs(case2) under theextraordinary waveinwinter (waveheight &direction)
a. 해빈류 벡터도 b. 지형변동결과
Fig. 5.16After bothbeachfeedingandsubmergedreefs(case2)under theextraordinarywaveinwinter (current &bottomchange)
a. Summer
b. Winter
Fig. 5.17 After beach feeding under the extraordinary wave
a. Summer
b. Winter
Fig. 5.18 After both beach feeding and submerged reefs under the extraordinary wave
a. Summer
b. Winter
Fig. 5.19 Comparison of bottom changes (feeding versus feeding and submerged reefs)
a. Summer
b. Winter
Fig. 5.20 Comparison of bottomchanes (cae1 versus case2)
제6장 결론
본 연구는 해빈류의 영향에 따른 해수욕장 표사이동에 따른 지형변동에 대 해 해석하기 위하여 수치모형실험을 진행하였다. 이상파랑과 평상파랑하에서 대천해수욕장에 미치는 영향과 그에 따른 결과를 비교·분석하여 이를 바탕으 로 이상파랑에 대한 단기 표사이동 영향을 예측하였다. 태풍내습 시와 같은 이상파랑 상태하에서 표사의 제어를 위한 침식방지대책에 대해 수치모형실험 을 수행하고 최적안을 적용하여 대상해역의 장기적인 모래유실을 방지하고자 하였다.
모델의 실험결과는 다음과 같이 요약 할 수 있다.
(1) 모델의 검증을 위해 대상해역의 해빈류의 관측결과와 수치모형실험의 결과를 비교하였는데, 수치해석의 결과와 관측결과가 해안측에서 남하하는 경향을 보여, 해빈류가 정성적으로 재현된 것으로 나타났다. 지형변동의 검증 은 2014년 여름에 내습한 제 10호 태풍 마트모(Matmo)로 인한 현장관측 결 과와 수치모형실험의 결과를 비교하여 시점부와 중앙부, 종점부에서 관측결 과와 유사한 0.2∼0.6m의 지형변동이 발생하는 것으로 파악되었다.
(2) 장기파랑산출자료집(해양수산부, 2002)의 자료를 바탕으로 하계와 동계 의 입사파에 대해 수치모형실험을 진행한 결과, 하계 이상파랑의 경우에는 시점부, 중앙부에서는 0.5m의 퇴적이 발생하였고, 퇴적이 발생한 중앙부의 상 측과 하측, 그리고 종점부에서 0.5m 내외의 침식이 발생하였다. 동계 이상파 랑의 경우 시점부에서 0.8m 내외의 퇴적이 발생하였고, 침식은 해안 전반에 걸쳐 발생하지만, 그 양은 0.2m 내외로 범위와 크기가 동계에 비해서 작은
것으로 나타났다.
(3) 평상파랑 상태하에서는, 하계와 동계 시에는 0.1m 내외의 침식과 퇴적 이 발생하였고, 춘계와 추계에는 0.01∼0.08m 내외의 지형변동이 발생하였다.
평상파랑시에는 이상파랑에 비해 해수욕장 전면에 침식과 퇴적이 일어나는 범위와 크기가 현저하게 작고, 침식현상보다는 퇴적현상이 우세하게 나타났 다.
(4) 양빈공법을 적용한 결과 하계에는 침식과 퇴적의 면적과 크기가 감소하 였고, 하계에 양빈 적용 전에는 0.5∼1m의 침식이 발생하였으나, 적용 후 0.25∼0.75m의 저감 효과를 보였고, 동계에는 0.25∼0.3m 침식이 발생하였으 나, 0.1∼0.2m의 저감 효과가 나타났다. case1의 경우 침식과 퇴적의 면적과 크기가 감소하였고 0.25∼0.8m의 침식 저감 효과가 나타났고, 중앙부의 돌출 부 구간에서는 퇴적의 크기가 약 0.25∼0.5m 감소하였다. case2는 case1과 마 찬 가지로 전면에 침식 퇴적현상이 반복되어 나타났으나, case1에 침식과 퇴 적의 크기와 면적이 크게 감소하였고, 특히 침식구간이었던 상단부와 남측에 서의 침식이 크게 감소하였다.
(5) 양빈과 잠제와 양빈을 동시에 적용한 경우에 대한 비교 결과, 하계 시 에는 시점부와 중앙부에서는 전면 100m까지 잠제와 양빈을 동시에 적용한 경우에 침식 저감의 효과가 높았고, 중앙 돌출부에서는 잠제 설치로 인해 토 사유출의 감소로 인해 퇴적의 양이 많았다. 동계 시에는 시점부, 중앙부, 종 점부에서 침식 저감 효과가 높았고, 양빈 적용 시 침식이 일어났던 중앙 돌 출부에서는 잠제의 설치로 인한 표사의 유출의 감소로 인해 퇴적이 발생하였 다.
양빈과 잠제를 병행하는 case1과 case2의 비교 결과로, 하계 시에는 중앙부 에서 침식이 발생하였던 case1과 달리 case2의 경우 50m까지 퇴적이 발생 후에 침식이 발생하였으며, 남측구간에서는 case1에 비해 case2의 침식이 양 이 0.25m 내외의 큰 감소를 보였다. 동계 시에는 case1에 비해 case2의 상단 부와 중앙부 구간에서는 0.1m 내외의 침식저감 효과가 나타났고, 남측구간에 서는 0.25m 내외의 침식의 감소를 보였다. 돌출부에서는 case1과 case2의 큰 차이를 보이지 않았다.
이상의 결과는 양빈, 양빈과 잠제를 적용한 두 경우 모두 침식 저감의 효과 가 높았으나, 양빈과 잠제를 동시에 적용하는 것이 해빈의 침식의 감소와, 표 사의 유출을 감소시켜, 표사의 제어를 위한 장기적인 대책으로 적합한 것으 로 보이며, 이 경우에서도 전면 360m에 잠제를 설치하는 case2의 경우가 침 식 저감 효과가 우수하므로 case1에 비해 적합한 것으로 보인다. 대상해역의 지형변동의 정확한 대책을 위해 해수유동의 연구와 지속적인 표사이동에 대 한 모니터링이 지속적으로 이루어져야 할 것이다.
참 고 문 헌
기상청(1971∼2010), 기상연보.
국토해양부(2012), 연안침식 모니터링
동해지방해양항만청(2008), 주문진항 방파제연장 기본 및 실시설계
민병형, 옥치율, 유상호(1987), 해운대 해수욕자엥 있어서의 양빈공법에 관한 실 험적 연구, 제28회 수공학 연구발표회 논문초록집, pp.187-194
변상술(2008), 강원동해안의 해안선변화에 대한 연구, 공학석사 학위 논문
보령시(2003), 대천해수욕장 연안정비사업 기본조사 및 실시설계용역
이종섭, 윤은찬, 박석희(2006), 파·흐름 공존장에서 부유사와 소류사 flux에 의 한 지형변화모델, 대한토목학회 논문집, 제26권, pp.311-319
해양수산부(2002), 장기파랑산출자료집
Bagnolds, R, 1966. An approach of sediment transport model from general physics. US Geol. Survey prof. pp.422-Ⅰ.
Battjes, J.A. and J.P.F.M. Janssen, 1978. Energy loss and set-up due to breaking of random waves. Proc. 16th Int. Conf. Coastal Engineering, ASCE, pp.569-587.