Application of Practical Dispersion-Correction Scheme for Simulation of Tsunami Propagation

Choi, Moon-Kyu; Ha, Tae-Min; Cho, Yong-Sik

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2008;8(4):145-152.
Published online August 31, 2008.

지진해일 전파 수치해석을 위한 실용적인 분산보정기법 적용

최문규, 하태민, 조용식

Application of Practical Dispersion-Correction Scheme for Simulation of Tsunami Propagation

Moon-Kyu Choi, Tae-Min Ha, Yong-Sik Cho

Abstract

The initial wave lengths of tsunamis can be several tens to hundreds kilometers. Thus, the importance of the frequency dispersive effects in proportion to variation of the wave length, and should be properly considered in numerical simulation of tsunami propagation for a better accuracy. Recently, a practical dispersion-correction scheme has been developed by adding dispersion-correction terms(Cho et al., 2007). The new model employing the numerical technique has been verified by comparing numerical results with available analytic solutions, however, the new model has not yet been applied on a real topography. In this study, the new model is applied on a real topography and its applicability is examined. To study the applicability of the new model, two historical tsunami events are simulated for Sokcho, Mukho and Pohang harbors, with the tide gage records. Numerical results, the arrival time and the maximum water level at the tidal stations, are compared with observed data at each harbor.

Key Words: Tsunami; Dispersion effects; Nonlinear shallow-water equations; Maximum run-up height level

요지

지진해일의 초기 파장은 수십에서 수백 킬로미터에 이른다. 따라서 보다 정확한 지진해일 전파 수치모의를 위해 파장의 크기에 따라 중요성이 변하는 분산효과를 고려하여야 한다. 최근에 분산효과를 고려할 수 있는 실용적인 분산보정기법이 개발되었다(Cho 등, 2007). 분산보정기법은 일정 수심에서 해석해와 비교함으로서 검증되었다. 하지만 아직 수심이 변화하는 실제지형에 적용이 되지 않았다. 본 연구에서는 개발된 모형의 실제 지형에서의 적용성을 검토하였다. 모형의 적용성 검토를 위해 역사 지진해일인 1983 동해 중부 지진해일과 1993 북해도 남서 외해 지진해일을 재현하였다. 대상 지역은 당시 검조기록이 존재하는 속초, 묵호, 포항항이고 지진해일 첫 파 도착시간과 검조소 위치에서의 최대 파고를 비교함으로서 적용성을 검토하였다.

핵심용어: 지진해일; 분산효과; 비선형 천수 방정식; 처오름 높이