해양구조물공학 과제3- WATER PARTICLE TRAJECTORIES

1. Shallow Water3

Shallow Water 이론은 수심이 얕은 지역에서의 수리 현상을 이해하는 데 필수적인 개념이다. 이 이론은 물리학적으로 정확하게 설명되며, 수심이 파장보다 작거나 같은 경우에 적용된다. 일반적으로 파동역학에서는 파장의 길이에 비해 수심이 얕은 경우 수리 움직임의 패턴이 크게 달라진다. 이 경우에는 관성력이 중력보다 훨씬 더 큰 비중을 차지하게 되며, 이것이 수조의 경우와는 크게 다른 물리적 행동을 나타내게 된다. 얕은 수역에서의 수리 운동을 설명하기 위해서는 특히 연속 방정식과 모멘텀 방정식을 고려해야 한다. 연속 방정식은 수리 깊이와 수리 속도 간의 관계를 나타내며, 모멘텀 방정식은 주어진 수심에서 수리 힘의 균형을 설명한다. 얕은 물에서는 흐름의 속도가 수심에 따라 달라지며, 이는 물입자의 이동 경로에 큰 영향을 미친다. 수리의 흐름이 얕은 수심으로 들어갈 때는 경로가 곡선 형태를 띠고, 이는 아랫부분에서 더 큰 마찰력과 저항 때문에 나타난다. 물리학적으로 볼 때, 얕은 물에서의 파동은 주로 중력과 관성의 상호작용에 의해 발생한다. 굴곡진 수면이 형성되고, 이로 인해 물리적 저항이 적어지는 영역이 생기며…(생략)