Analysis of the Wave Energy Reduction Effect by Different Artificial Riprap Arrangement

Kim, Ha Yong; Han, Ki Jang; Jeong, Sang Man; Kim, Kee Dong

Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 2012;12(5):241-250.
Published online October 31, 2012.

인공사석 배열에 따른 파랑에너지 저감효과 분석

김하룡, 한기장, 정상만, 김기동

Analysis of the Wave Energy Reduction Effect by Different Artificial Riprap Arrangement

Ha Yong Kim, Ki Jang Han, Sang Man Jeong, Kee Dong Kim

Abstract

The locally constructed revetment structures for coastal protection are presently made of imprevious concrete materials. However, the wave energy reduction effect of present revetment structures are considerably inefficient which yields to bed scouring and thus, collapsing of the revetment structures. Studies on the analysis of the influence of riprap arrangement on the friction area and void fraction, for wave energy reduction, are insufficient. Therefore, this study analyzed the wave energy reduction effect of various artificial ripraps, made with varying friction area and void fraction, in different riprap arrangements. The results of the analysis showed that the increase of both friction area and void fraction of arranged artificial ripraps yields to a more efficient wave energy reducing material intended for revetment structures.

Key Words: Wave energy; Hydraulic model test; Friction area; Voids rate; Artificia shore protection; Reflexibility; Wave run-up

요지

현재 국내 연안에 시공된 호안구조물은 불투수성 콘크리트 재료로 이루어져 있다. 그러나 파랑에너지 감소 효과가 미미한 획일적인 형식으로 저면 세굴로 인한 구조물 붕괴, 반사파에 의한 해빈 침식으로 자갈층이 형성되는 문제점을 발생시키고 있다. 파랑의 에너지를 제어하기 위하여 다양한 형태의 투수성 구조물들을 사용하지만 구조물의 제원이 파랑에너지 저감에 미치는 영향에 관한 연구는 수행된 사례가 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 다양한 마찰면적과 공극률을 갖는 인공사석들에 대하여 수리모형실험을 수행하여 마찰면적과 공극률이 파랑에너지에 미치는 영향을 검토해보았다. 그 결과, 마찰면적과 공극률이 증가할수록 파랑에너지 감소 효과가 커지며 사석의 배열이 파랑에너지 감소에 중요한 역할을 하는 것을 확인할 수 있었다.

핵심용어: 파랑에너지; 수리모형실험; 마찰면적; 공극률; 인공사석; 반사율; 처오름