수치모형을 통한 함평만과 해제반도 주변해역의 조류 및 조석잔차류 분포 = Tidal and tide-induced residual currents around Hampyung Bay and Hajae Peninsula by numerical simulation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to understand the currents around Hampyung Bay and Haeje Peninsula, 2D numerical simulations for tidal currents and tide-induced residual currents were carried out. Dominant semidiurnal tidal currents have reversing form and flow NNE-SSW from northern Haeje Peninsula to Songi Island, E-S at northern Haeje Peninsula and NNW-SSE in Hampyung Bay. In flood, a part of currents from Imja Island~Nakwhol Island flow along the main stream flowing northeast at offshore region and the rest flow into Hampyung Bay flowing east along the northern coast of Haeje Peninsula. In ebb, currents from Hampyung Bay flow west along the northern coast of Haeje Peninsula and run together with the main stream flowing southeast at offshore region. The currents create an anticyclonic circulation in flood and a cyclonic circulation in ebb around Haeje Peninsula including Hampyung Bay. Tidal currents are accumulated on Doripo which located at the entrance of Hampyung Bay and show high current velocities. Tidal currents and tide induced residual currents are weak at the inside of Hampyung Bay which has narrow entrance, shallow water depth and wide intertidal zone. An anticyclonic eddy is formed around Gaksi Island as a result of tide induced residual currents. In northern coast of Haeje Peninsula, slow constant currents flow east. It is expected that a gradual change of sediment and an increase of flushing time for suspended materials are carried by tidal currents occurring in Hampyung Bay.

국문 초록 (Abstract)

함평만과 해제반도 주변 해역의 조류 및 잔차류 분포를 파악하기 위해 2차원 조류수치모델을 사용하여 대, 소조기 최강 창조류와 낙조류 및 조석잔차류의 분포와 크기를 조사하였다. 조류는 대체로 반 일주조가 탁월하며, 조류의 주방향은 해제반도 북쪽~송이도주변 외해가 북북동-남남서, 해제반도 북쪽연안이 동-서, 함평만 내에서 북북서-남남동의 왕복성을 나타낸다. 그러나 함평만 입구 도리포 북서 연안역은 북동-남서로 왕복하는 외해 조류와 동-서로 진행하는 해제반도 연안 조류 중간에 위치해 약한 회전성 조류타원 형태이다. 함평만은 얕은 수심과 폐쇄적 만 형태에 따른 조류 흐름의 안정성이 크다. 창조시 임자도~낙월도의 조류는 북동방향의 주류를 따라 흐르다 일부는 해제 반도 북쪽 연안을 따라 동쪽으로 흘러 도리포 해역을 지나 함평만에 유입된다. 낙조시는 반대로 함평만에서 유출된 흐름이 해제반도 북쪽을 서쪽으로 흘러 외해에서 남동류하는 흐름과 합류해 임자도~낙월도 사이를 빠져나간다. 함평만을 포함한 해제반도 주변 연안은 창조시 시계방향, 낙조시 반시계방향의 조류 순환이 이루어진다. 조류는 창조시 함평만 입구 도리포 북서연안에 수렴해 일부는 북류하고, 나머지는 함평만에 유입된다. 이때, 도리포 주변 협수로 역은 타 해역에 비해 강한 유속을 나타낸다. 유속의 시어로 인해 창조시 도리포 동쪽에 시계방향 와류, 낙조시 도리포 북서 닭섬 서쪽에 반시계방향의 지형성 와류가 형성된다. 함평만내는 좁은 입구와 넓은 만, 얕은 수심과 발달된 조간대 등으로 조류유속이 약하다. 조석잔차류는 각시도를 중심으로 반시계방향 환류가 형성된다. 도리포 북서연안의 북~북서방향 흐름은 영광 서쪽 외해의 북동방향 흐름과 낙월도~각시도의 느린 남동쪽 반시계방향 환류로 이어진다. 함평만 입구 도리포 남쪽에 약한 시계방향, 도리포 북쪽에 반시계방향 와류가 형성된다. 함평만 내 조석잔차류 유속은 5cm/s 이하로 매우 미약하다.

참고문헌 (Reference)

1 朴容佑, "함평만 조석 잔차류와 천해조에 관한 수치 실험" 全南大學校 大學院 1998

2 조 철, "함평만 저조선에서 조석, 파랑, 수온의 변화" 전남대학교 대학원 2001

3 이학영, "함평만 갯벌의 저서규조류 분포 특성" 한국환경생물학회 29 (29): 17-22, 2011

4 이경식, "서해 함평만의 해수 물성구조 및 조류 특성" 한국지구과학회 30 (30): 247-256, 2009

5 Strang EJ, "Vertical mixing and transports through a stratified shear layer" 31 : 2026-2048, 2001

6 Tee KT, "Tide-induced residual current, a 2D nonlinear numerical tidal model" 34 : 603-628, 1976

7 Chang JH, "Tidal-flat sedimentation in a semienclosed bay with erosional shorelines : Hampyong Bay, west coast of Korea" 4 : 117-126, 1999

8 Takeoka H, "Tidal fronts induced by horizontal contrast of vertical mixing efficiency" 53 : 563-570, 1997

9 Ippen AT, "Tidal dynamics in estuaries, Estuary and Coastline Hydrodynamics" McGraw-Hill 493-545, 1966

10 Takeoka H, "Tidal currents influenced by topographic eddies in Uchiumi Bay" 49 : 491-501, 1993

11 KHOA, "Tidal current observations at Mokpo harbour and its adjacent waters" 62-109, 2001

12 Ryu SO, "Seasonal variation of surface sediments and accumulation rate on the intertidal flats in Hampyong Bay, Southwestern Coast of Korea" 4 : 127-135, 1999

13 Caldeira RMA, "Sea-surface signatures of the island mass effect phenomena around Madeira Island, Northeast Atlantic" 80 : 336-360, 2002

14 Chavanne C, "Scatterometer observations of wind variations induced by oceanic islands : implications of wind-driven ocean circulation" 28 : 466-474, 2002

15 Chen P, "Role of asymmetric tidal mixing in the subtidal dynamics of narrow estuaries" 118 : 2623-2639, 2013

16 JNU, "Report on the oceanic environmental impact survey of sea sand collection" 28-83, 2005

17 Friedrichs CT, "Nonlinear tidal distortion in shallow well mixed estuaries : A synthesis, Estuarine" 26 : 521-545, 1988

18 Barton ED, "Island wakes" 1-8, 2001

19 KIOST, "Harmonic constants of Tide around the Korean Peninsula"

20 KHOA, "Current observations around Mokpo harbour" 153-185, 1985

21 Im HS, "Community structure of subtidal macrobenthos in Hampyung Bay during Autumn in 1997, southwest coast of korea" 34 : 327-339, 2001

22 Falconer RA, "A two-dimensional mathematical model study of the nitrate levels in an inland natural basin" 325-344, 1986

23 Kim JG, "A study on characteristics of pollutant loads and material budgets in Hampyeong Bay" 266-269, 2011

24 Oonishi Y, "A numerical study on the tidal residual flow" 33 : 207-218, 1977