Typhoon Surge Simulation on the West Coast Incorporating Asymmetric Vortex and Wave Model on a Fine Finite Element Grid

Abstract

서해안에 영향을 미치는 폭풍해일 모의를 위해 비대칭 태풍바람장, 조석 및 파랑의 복합적 현상이 동시에 고려되어 북서태평양까지 확장된 동일한 상세유한요소격자상에서 수행되었다. 비대칭형 태풍 경도풍은 JTWC에서 제공하는 Best track의 4분면 풍속반경 자료 등이 조석유동모형 pADCIRC에 입력되고 파랑모형 unSWAN과 동적 결합되어 병렬클러스터에서 계산된다. 태풍 곤파스(TY1007)에 적용한 모의실험에서 이어도 관측기지의 파랑자료 및 우리나라에 근접한 시간에 관측된 주요 검조소에서의 해수면자료와 매우 잘 일치하는 만족스러운 결과가 도출되었다. 비대칭형 경도풍 고려로 태풍상륙 이남에서 국부적인 해일고 상승이 두드러지게 모의되어 본 연구에서 제안한 방법은 폭풍해일로 인한 해안저지대 및 주요시설물 범람대비 등 연안재해관리에 유용하게 활용될 수 있다. In order to simulate storm surge for the west coast, complex physics of asymmetrical typhoon wind vortex, tide and wave are simultaneously incorporated on a fine finite element mesh extended to the North Western Pacific sea. Asymmetrical vortex based on maximum wind radii for each quadrant by JTWC's best tracks are input in pADCIRC and wave stress is accounted by dynamic coupling with unSWAN. Computations performed on parallel clusters. In hindcasting simulation of typhoon Kompasu(1007), model results of wave characteristic are very close with the observed data at Ieo island, and sea surface records at major tidal stations are reproduced with satisfaction when typhoon is approaching to the coast. It is obvious that increasing of local storm surges can be found by introducing asymmetrical vortex. Thus this approach can be satisfactorily applied in coastal hazard management against to storm surge inundation on low level area and major harbor facilities.