4. 설계
가. 방조제의 노선과 형식
1) 설계의 기본방침 * 설계 대상 시설의 기능과 목적을 충분히 이해하고, 설계에 영향을 끼치는 여러 조건을 고려해야 한다. * 가장 적합한 시설이 경제적으로 건설되도록 해야 한다. * 모든 시설의 설계는 그 목적과 설계에 관한 여러 조건을 충분히 파악해야 한다. * 방조제시설이 지역사회에 대한 역할, 다른 시설 계획과의 연관성, 외곽으로서의 기능 향상 등을 종합적으로 고려해야 한다. * 방조제 시설물의 기능을 최대화하도록 설계해야 한다. * 시설물의 기능, 이용자의 편의와 경제성, 시설물의 중요도, 내용연수, 안전율 등을 충분히 고려해야 한다. * 안전율은 안전성을 나타내는 것이기도 하지만, 설계에 있어서 여러 가지 불명확한 점을 보강하는 계수로서의 의미가 더 강하다. * 표준적인 조건하에서 충분히 안전하다고 판단되는 값을 취하도록 한다. * 조건에 따라 안전율의 값을 낮출 수도 있으나, 이러한 경우는 충분한 이유가 있을 때에 한하며 신중한 판단으로 결정해야 한다. * 방조제의 안전율 결정시에는 자연조건, 축조재료의 입수여건, 끝막이 시기, 시공 장비, 시공성의 난이 등도 고려되어야 한다. 2) 방조제 노선 선정시의 고려사항 * 기상, 해상, 지형, 지질 등에 의해서 현지상황에 적합함은 물론 간척의 규모, 기존시설, 토지 및 수면의 이용 상황과 장래계획을 신중히 고려해야 한다. * 파랑이 집중되는 위치는 피해야 한다. * 지진이 불량한 곳은 피하고, 끝막이를 포함한 일반물막이가 쉬운 위치이어야 한다. * 갑(岬)이나 섬 등을 가능한 이용하는 것이 좋으며 시공하기 쉬운 위치이어야 한다. * 방조제 설치후의 인접구역에 미치는 영향에 대하여 충분히 고려해야 한다. * 장래의 발전을 저해하지 않는 위치여야 한다. * 배수시설을 포함한 부대시설 설치조건이 양호해야 한다. * 임해 산업시설로 활용할 경우 선박의 접안, 하역, 정박등에 지장을 초래하지 않는 충분한 수역을 확보할 수 있어야 한다. 3) 방조제의 분류와 형식의 선정 * 방조제 형식을 선정할 때는 방조제 특성을 고려하여 배치조건, 자연조건, 이용조건, 시공조건, 축제 재료조건, 중요도, 유지보수의 난이, 공기, 공사비 및 보상비 등을 합리적으로 비교 검토한 후 결정해야 한다. * 방조제 형식은 바깥쪽 비탈의 기울기, 구조, 축제재료 등에 따라 분류할 수 있다. * 경사형과 직립형은 바깥쪽 비탈의 기울기에 따라 구분한다. * 혼합형은 장소와 목적에 따라서 양형식의 장점을 살릴 수 있도록 절충한 것이다. * 방조제 형식의 선정은 대단히 어려우며 일방적인 측면에만 치우쳐서는 안 된다. * 기상, 해상 및 토질 조건은 이론 또는 실험 치로써 그 결과를 추정할 수가 있지만 여러 가지의 불확실성이 내포되어있어 풍부한 체험과 실증적인 면을 유효적절하게 활용하여 방조제의 형식을 선정해야 한다. * 일반적으로 간사지의 기초 지반은 이토인 경우가 많고 심해로 갈수록 제고가 높아지므로 지반에 대한 안전이 문제가 된다. * 제고가 높아짐에 따라 기초지반파괴와 함께 제체 활동 및 침하 등이 수반되게 마련이다. * 지반의 지지력이 부족시 부지 폭이 넓은 완경사형을 취하는 것과 기초지반개량 또는 압사석(압성토 포함)등을 검토하여 결정해야 한다. * 지반이 견고하고 지반고가 높거나 간석지 규모가 비교적 작을 때와 방조제의 부지가 제한되어 있을 때는 직립형이 유리하나 일반적으로 연약한 지반에서는 경사형이 지반지지력상 유리하다. * 수리 조건으로 볼 때 조위자체가 형식 선정을 크게 좌우하는 요소는 아니지만 제방전면의 상고사석, 압사석 및 콘크리트 불록 등으로 인해 충분한 감세 역할을 못하면 직립제 전면에 완전한 중복파가 발생치 않고 파랑은 쇄파되어 최악의 조건인 파력이 발생하게 된다. * 쇄파수심이내에서의 수심에서는 직립형을 택해서는 안 된다. * 일반적으로 쇄파가 일어날 가능성이 있는 수심 범위에서 파력을 분산시키고 충격압을 완화하기 위하여 완경사형을 택하는 것이 안전하다. * 끝막이의 계획 단면과의 연관성 등 복합적으로 고려되어 적합한 형식을 취해 야하고 새로운 형식을 채용할 때는 반드시 수리모형 실험을 통하여 제체전체에 미치는 영향 등 충분한 검증을 해야 한다.
나. 방조제의 설계
1) 기상 및 해상
* 우리나라는 선진국에 비해 기상 및 해상자료가 미약하고 사업지역에 대한 실측자료는 거의 없기 때문에 각종자료를 사전에 실측해야 한다.
* 해상풍(海上風) 및 각 요인에 의한 조위편차의 추정이나 설계파의 결정 등은 여러 가지 방법으로 비교하고 인근 기설지구의 현황 등을 고려하여 신중하게 결정해야 한다.
* 바람방조제의 둑마루 결정을 위해서는 파압, 파고, 설계고조위의 추산인자(推算因子)인 해상풍의 풍향, 풍속의 정확한 결정이 필요하다.
* 해상풍의 풍속추정방법은 일기도를 이용하는 방법과 연안관측소의 풍속자료에 의한 방법이 일반적으로 사용되고 있다.
* 일기도를 이용하는 방법과 연안관측소의 풍속자료를 이용하는 방법 모두를 고려해야 한다.
* 육상측후소의 자료를 채택하여도 무방하다.
* 풍향은 방조제의 위치와 방향을 정하는 데 중요한 요소가 된다.
* 방조제노선의 방향과 위치는 특히 최다 풍향 및 최대 풍속 등을 고려하여 결정해야 한다.
* 해상풍의 풍향과 해안풍의 풍향은 차이가 있으므로 설계시 풍향 결정에 유의해야한다.
* 해상풍의 직접 관측은 가장 이상적인 방법이나 우리나라는 해양기상 관측 체계가 정립되지 않아 연근해의 해상풍 관측 자료가 전무한 상태이다.
* 해상풍 추정 방법은 일기도를 이용하는 방법과 연안관측소의 풍속자료로부터 추정하고 있다.
* 해상풍 추정은 일기도에 의한 방법만으로 한정할 것이 아니라 자료의 정리가 간편한 육상측후소의 자료를 채택하여도 무방하다.
* 연안관측소의 관측된 자료를 월별 년별 풍향별로 최대풍속을 추출하여 통계적 외삽법으로 설계 재현기간을 갖는 설계풍속을 정한다.
* 해상풍속은 연안관측소의 위치에 따라 육상의 표면조도, 지형, 온도차를 고려하여 해상풍(海上風)으로 보정하여 추정한다.
* 지상풍으로부터의 보정방법은 다음의 순서에 의한다.
* 지상관측소가 국지적 변화를 일으키는 곳인가 검토한다.
* 고도보정을 한다.
* 해안상에 풍속계가 설치되어 있는 경우는 보정하지 않는다.
* 보정은 그림에 의하고 대안거리가 16㎞이내이면 =1.2를 사용하고 > 18.5m/s일 때는 =0.9를 사용한다.
* (해수와 대기의 온도차를 고려한 보정)를 수정한다.
* 지속시간에 따른 보정을 한다.
* 다음 식으로 풍력변수를 보정한다.
* 취송거리는 일기도에서 다음과 같이 구한다.
* 바람의 방향으로 측정한 대안거리가 불어오는 거리에 비해서 작을 경우에는 그 방향의 대안거리를 취하여 취송거리로 한다.
* 등압선이 퍼져있지 않을 경우에는 풍향의 방향으로 측정한 두 곡면간의 거리를 취송거리로 한다.
* 등압선이 퍼져있는 경우에는 등압선이 퍼지는 지점에 해당하는 전선 및 후선을 취송 영역의 전선 및 후선으로 한다.
* 취송시간은 육상측후소의 바람에 관한 자료로부터 산정한다.
* 자세한 일기도를 얻을 수 있을 때에는 일기도에서 추정한다.
* 파랑의 예보 또는 추산을 할 경우에 불어오는 시간은 풍향의 변화가 ±의 범위 내에 있는 시간을 사용한다.
* 우리나라 서남해안측후소에서의 최대 10분 평균풍속에 대한 취송시간의 평균풍속의 비는 구해진 그림을 이용한다.
* 설계고조위는 구조물이 가장 위험할 때의 조위로 하는 것이 원칙이다.
* 방조제시설과 같이 배후지를 고조나 파랑에 대한 방호시설은 악조건의 설계조위를 선택할 필요가 있다.
* 방조제, 방파제, 호안 등의 설계에서 파력을 계산할 때에는 구조물 전면에서 파랑이 부서져 최대의 파력이 생길 수 있는 조위를 검토하여 구조물이 안전하고 소기의 기능을 발휘할 수 있도록 한다.
* 설계고조위의 결정방법에는 다음과 같은 방법이 있으므로 최적방법을 채택하도록 한다.
* 기왕최고조위 또는 이것에 약간의 여유를 더한 조위
* 대조평균 조위에 기왕의 최대고조위차 또는 모델고조의 조위 편차를 더한 조위
* 기왕의 이상조위의 발생확률곡선을 구하고, 외삽법으로 어떤 회귀년수 (예 100∼1,000년 등)기간에 이보다 높은 조위의 발생회수빈도가 1인 조위
* 실측값이 없는 경우에는 다음의 방법에 따른다.
* 1년 이상의 조위관측기록에서 평균해면, 대조평균만(간)조면, 평균만(간)조면 또는 소조평균만(간)조면을 구하고 단기조화분해로 조화상수를 구한다.
* 조위 관측기록을 얻을 수 없거나 조위관측소가 없는 경우에는 국토교통부 수로국의 조석표를 이용하여 인접지역 중에서 조건이 유사한 표준항의 값을 수정하여 사용한다.
* 기왕의 3년 이상에 걸친 조위관측 기록에서 이상조위의 편차를 구하고 편차가 생긴 일시에 있어서의 각각 풍속, 풍향, 취송시간, 기압, 지형 등을 고려하여 기상에 의한 조위편차를 구하고 이것과 장시간의 기록이 있는 지점과의 상관관계에 대해 검토를 하고 설계에 사용하는 기상종목에 따라 조정한다.
* 고조(이상조위) 해일은 드물게 일어나는 현상이므로, 동시에 발생하지 않는 것으로 본다.
* 설계에 사용하는 고조의 제원은 최고조위, 조위편차 및 지속시간이며 여기에 고조조위 곡선과 고조위 발생확률에 대해서도 검토하는 것이 이 제원은 30년 이상의 실측자료로부터 구하는 것을 원칙으로 한다.
* 고조의 기록은 될수 있는 대로 장기간에 걸쳐 검토하는 것이 요망되며 30개년은 최소한 관측기간으로 본다.
* 30개년 정도의 검조기록을 얻을 수 있는 간척 계획지는 거의 없으므로 인접항의 관측치와 기상조건으로 부터 추산하고 또한 기왕의 재해기록의 조사와 현지주민으로부터 기왕의 재해 상황을 청취하는 방법 등을 병용해서 되도록 장기간의 고조에 관해서 검토해야한다.
* 기압 및 태풍에 수반되는 고조의 추산은 전산처리 함을 원칙으로 한다.
* 조위편차 추산은 여러 가지 방법이 있으나 방법의 적용은 그 지역의 특성에 따라 다르므로 기존 방조제의 설계내용을 준공 후 재해가 발생하였는지를 검토한 후 적절한 방법을 채택해야한다.
* 기상에 의한 조위편차를 분석하기 위해서는 이에 관련된 장기간의 관측기록을 (30개년이상) 수집하여 실제 기록조위와 천문조위를 비교함으로써 이상조위 편차를 구한다.
* 설계에 적용되는 해일의 제원은 최고 및 최저수위, 파랑의 상승(쳐오름) 높이 및 주기이다.
* 해일은 주로 해저지진에 의하여 異狀파랑이 발생되는 현상을 말하며 지진자체가 매우 우발적인 현상일 뿐만 아니라 지진에 의한 해일의 발생지역도 충분히 해명되어 있지 않으므로 해양상의 해일 제원을 결정하는 것은 매우 어렵다.
* 해일은 만내에 침입한 뒤부터 그 변화가 현저하여지므로 설계에 적용되는 해일의 제원은 그 지점의 기왕의 해온 기록으로부터 결정하는 것이 이상적이다.
* 우리나라 연안의 해일 현상은 별로 없으며 대부분의 경우 기상고조현상이가 할 수 있다.
* 물결파랑에 의한 수면상승은 수면이 평형상태에 도달하는 데 충분한 기간동안의 많은 파동의 운동을 포함하고 있으며 평형을 이루는데 필요한 시간은 알려지지 않았지만 최소한 1시간정도라고 한다.
* 스펙트럼상에서 매우 파고가 큰 것은 빈번하게 발생되지 않으므로 수면상승에 현저한 영향을 미치지 못하는 유의파고()를 설계에 적용하여도 무방하다.
* 해안상에 파랑의 런업에 의해서 도달되는 최고높이를 구하려면 파랑에 의한 수면상승 () 및 기타 영향인자(천문조 바람에 의한 수면상승 등)에 의해 발생되는 런업의 높이를 추정해야 한다.
* 설계파 결정을 위해서는 파랑의 제원, 중력파의 성질, 파형의 성질, 파랑의 통계적 성질 등을 명확히 파악해야 한다.
* 파랑에 관한 제원가운데 설계에 필요한 항목 및 기호는 다음과 같은 것으로 한다.
* 파고H(m), 수심d(m), 제방선에 대한 파향(), 파장(m), 주기 (), 파속(m/s), 파력 (tf/㎡), 런업 (Run up), 높이(m), 월파량 (㎥), 전에너지(1파장당) (tfm), 단위시간에 단위나비(폭)를 수송할 수 있는 평균에너지 (tfm), 해수단위중량 w(1.03tf㎥), 중력가속도 g(m/s²), 원주, 심해파 제원은 기호의 아래에 첨자 을 붙이고 쇄파제원은 첨자를 붙이지 않는다.
* 중력파는 심해파와 천해파로 구분하여 추정한다.
* 중력파의 주기는 1∼30s이며 해안 공학적으로 중요한 범위의 주기는 5∼15s이다.
* 수심과 파장과의 관계로 부터 천해파와 심해파로 구분할 수 있다.
* 파형 및 파랑의 성질
* 심해파 (h > L / 2)
* 천해파 (h < L / 2)
* 파랑의 통계적 성질
* 단기간의 통계적 성질
* 유의파에서 1/10최대파와 평균파를 구할 때는 다음 식을 사용한다.
* 유기파고(Significant height : ) 최대파고()(나) 1/100 최대파고 (), 최대파고 (), 평균파고 () 간의 관계
* 파랑의 변형을 연속적으로 기록하면 불규칙적이다. 이와 같은 불규칙파의 한 대표치로 1/3 최대파, 1/10 최대파, 평균파 등을 사용한다.
* 최고파 , : 파군(波群) 중에서 최대의 파고를 나타내는 파랑.
* 1/10 최대파 , : 파군 중에서 파고의 큰 쪽으로 부터 셈해서 1/10 수의 파랑까지 파고와 주기를 평균한 것으로 ⑦과 ④의 평균파와 평균주기를 가진 것과 같은 파랑이다.
* 1/3 최대파 , : 파군 중에서 파고의 큰 쪽으로 1/3 수의 파랑까지 파고와 주기를 평균한 것. 1/3 최대파는 유의파 (Significant wave)라고 불리는 때가 많다.
* 평균파 , : 모든 파랑의 파고와 주기를 평균한 수치와 동등한 파고와 주기를 가진 것과 같은 파랑이다.
* 항의 불규칙파에서 파고 또는 주기를 구할 때는 파봉에서, 파봉법과 제로교점 (Zero up Cross) 법이 있다.
* 파고의 출현정도가 레일레이(Rayleigh) 분포에 따르는 경우는 이들의 관계를 이론적으로 구할 수도 있다.
* 20분간 연속관측한 파형기록에서 구한 최대파 ()와 와의 관계도 대략 일정하다. 그러나 관측시간이 길수록 도 크게 되어 와의 비도 달라진다. 에 대한 의 비는 파수에 따라 다르며 룽게-히긴(Longuet-Higgine)은 다음 식을 제안하였다.
* 방조제와 같이 내파구조물을 설계할 때는 원칙적으로 유의파를 대상으로 하지만 방조제의 규모가 크고 내수면 및 배후지의 활용도를 고려하여 최대파의 1/10으로 검토하는 경우도 있다.
* 설계파의 제원은 기왕의 최대 유의파 및 장기간에 걸친 유의파의 통계적 성질을 참고로 결정해야 한다.
* 설계파의 결정인자
* 기상자료 인용방법
* 설계파의 결정에는 장기간에 걸친 믿을만한 실측자료가 있으면 좋으나 현 단계에서는 불가능하므로 30년 이상의 기상자료를 토대로 하여 추산치를 구한 다음 어느 정도의 실측치가 있다면 참작하여 이를 보정하도록 한다.
* 추산치 보정
* 기상자료로 부터 구한 추산치를 보정할 경우 이에 필요한 실측자료는 최소 3개년치 이상이 필요하며 각종 기상자료(태풍 경로 등을 포함)를 검토해서 그 관측기간에 매우 작은 파랑만이 생기는 특별한 경우가 아닌가를 확인해야 한다.
* 인접지 실측자료 보정
* 현지에서 실측자료를 전혀 얻을 수 없으며 아울러 경비나 시간적으로 실측자료를 얻기 어려울 때에는 자연조건이 유사한 인접지의 실측자료를 보정 활용하여도 무방하다.
* 설계파의 제원
* 설계파의 제원으로서 기왕의 최대파를 쓰느냐 또는 재현기간이 얼마인 파랑을 적용하느냐 또는 구조물의 내용기간에서 발생확률이 몇 퍼센트인 파랑을 적용할 것인가는 구조물의 기능, 구조, 중요도, 내용연수, 투자효과 등에 지배되며, 그 원칙을 일반적으로 세울 수 없으므로 그때그때 책임기술자의 판단에 따라 정해야 한다.
* 설계파 적용범위
* 설계대상 구조물에 인접한 기존 구조물의 외력과 재해에 대한 과거의 실태를 참고하여 설계파를 정한다.
* 설계파 추정을 위한 자료
* 기상자료에 의한 추정기간 이외 (예 : 그 이전 년대의 시기에도 특히 이상한 기록이 있다면 참고)
* 위치별 설계파
* 구조물이 받는 파의 작용형태는 구조들의 위치, 조위, 시각에 따라 변화하므로 구조물 각 부위 및 조위면에 대해서 검토한다.
* 구조물의 종류별 설계파
* 천해에서 파가 쇄파되지 않은 때는 통계분석국에 의해서 파고를 결정하며 구조물의 종류에 따라 다음 값을 채택한다.
* 강체(剛體) : H₁(나) 준강체 : H₁∼ (다) 소성체 : ∼
* 사석재는 소성체로 간주하고 또는 의 선택은 다음 사항을 고려하여 결정한다.
* 구조물의 중요도 및 유지관리, 배후지의 경제가치의 대소
* 구조물의 기능 및 목적
* 구조물의 형식 및 모양
* 설계의 대상 (안정계산, 강도계산, 피복공, 둑 마루높이)
* 파랑을 추정하는 데 활용된 신뢰도
* 방조제 내에 생활권의 형성유무
* 설계파의 채택원칙
* 설계파는 원칙적으로 심해파로 하고 방조제에 있어서 1∼3방향의 설계파를 정한다. 단, 내수면이나 만구와 같이 수심이 낮은 경우는 천해파를 설계파로 해도 좋다.
* 파랑의 파향과 취송거리
* 실제의 파랑의 방향은 주방향의 주위로 다소의 변동이 있으므로, 구조물에 대한 입사각은 주방향의 ±15°의 범위로 하며 위험한 측으로 편향된 것을 취함을 원칙으로 한다.
* 지형조건에 따라 방향변동이 아주 적은 경우와 장기간에 걸친 파향의 실측치가 있는 경우에는 이 각도를 다소 가감할 수 있다.
* 파향과 파장과의 관계에서 반드시 파고, 주기가 최대인 것이 최대파압이나 파력을 발생한다고 할 수 없으므로 이 파향 등을 참작해서 발생될 것으로 예상되는 파장중 최대파력을 설계에 사용하는 파랑의 제원으로 정한다.
* 취송거리는 풍향 및 풍속이 일정한 지역으로 정한다.
* 풍향이 15。를 초과하면 추정 정도에 영향을 끼치기 시작하며 45°를 초과하면 현저한 차이가 발생하므로 일반적으로 ±22.5°채택한다.
* 풍속은 평균풍속과 2.5 m/s 이상의 차이가 발생하면 정도에 영향을 끼치므로 그 이하의 변화는 일정한 것으로 간주한다.
* 육수역(陸水域 만, 하구, 호수, 저수지 등)의 경우 취송거리는 수체(水體)주위의 지형에 의해 결정된다.
* 심해파의 추정
* 해저 깊은 곳에서의 발생하는 파의 추정은 S.M.B법, 일기도로부터 풍역과 풍속을 결정하는 법, 윌슨(Wilson)의 추정법, 태풍에 의한 파랑추정법에 의한다.
* 천해파의 추정
* 바다의 얕은 부분에서의 발생파의 추정은 부레느슈나이더 (Brets cnneider)법, 사까모도-이지마 (진본 정도)법, 모리터(Moliter)법, 사까모도-이시마법 등에 의하여 종합적으로 추정한다.
* 파랑의 변형
* 설계의 대상이 되는 심해파에서의 파랑은 수심이 파장의 1/2이하의 얕은 부분에 진행하면 변형한다. 따라서 설계구조물이 얕은 부분에 있고 실측에 따르지 않을 경우는 파랑의 변형을 추산하여 설계파형을 결정한다.
* 수심에 의한 파고의 변화
* 파랑이 굴절 및 회절을 받지 않고 경사가 완만한 해안에 진입할 때의 파고변화는 다음 식을 따른다.
* 굴절에 의한 파향(波向) 변화
* 일반적으로 수심이 진행과정의 1/2이하가 되면 해저의 영향을 받아 파봉은 굴절하여 물가선형과 평행하게 되고 파고가 변화한다. 굴절에 따른 파고의 변화는 굴절계수 로 표시하며 굴절도에서 구한다.
* 해저 지형이 복잡하고 등심선 간격이 현저하게 분산되어 있으며 해저기울기가 1/10보다 급할 경우, 쇄파대의 경우에는 작도에 의하지 않고 모형실험에 의하여 굴절도를 작성한다.
* 굴절에 의한 파고변화
* 굴절에 의한 파고의 변화는 다음과 같이 산정한다.
* 소요지점을 포함한 두개의 파향선에 있어서 심해부에서의 파향선 간격과 소요지점부근 전면에서의 파향선 간격 b와 비에 대한 제곱근 즉 굴절계수()를 산정한다.
* 굴절과 수심변화를 고려한 경우의 파고변화는
* 회절에 의한 변화
* 파랑이 산모퉁이 방파제등과 같은 구조물에 의하여 차단될 때에는 그 선단부에서 회절현상이 일어난다. 이 회절효과는 회절도에 의해 산정한다.
* 반무한 제방단(半無限堤防端)에서의 회절
* 개구부에서의 회절
* 개구부에서의 법선과 입사파와의 이루는 각도가 90。의 경우의 회절계수는 그림을 이용하여 구한다. 이들의 구간나비가 1/2L, L, 1.41L, 1.64L, 1.78L, 2L, 2.5L, 2.95L, 3.82L, 5L의 것이 있으나 개구부의 나비가 다를 경우에는 내삽법으로 구한다.
* 개구부 구간의 법선과 입사와의 이루는 각도가 90°이외의 경우 열린구간 나비의 입사파향에 직각인 선상에 투영한 나비를 가지고 가상나비로 한다.
* 굴절과 회절의 합성
* 방파제 도제 등의 바다 쪽 및 육지 쪽이 모두 평탄하지 않을 경우에는 회절과 굴절이 일어난다. 이러한 경우 다음과 같은 방법으로 파향 파고를 추정한다.
* 제방선까지의 굴절도를 그린다.
* 여기에서 해안 쪽으로 3∼4 파장만큼 굴절을 고려하지 않고 회절도를 작성한다.
* 작성한 회절도에서 구한 굴절도의 물가선에 가장 가까운 파봉선으로 표시되는 파향을 사용하여 소요지점 또는 파봉선까지 굴절도를 그린다.
* 물가선에 가장 가까운 파봉선의 파고와 새로운 굴절도에서 소요지점 또는 쇄파선에서의 파고를 추정한다.
* 쇄파대 및 해안선 쪽의 변화
* 쇄파는 매우 복잡하므로 모든 해안에 적용하거나 또한 정확한 결과를 줄 수 있는 것은 아니다. 따라서 쇄파높이 쇄파길이 쇄파후의 파고변화 등을 정확히 알기 위해서는 실측을 해야 한다.
* 방향분산
* 해안에서의 파랑은 전부 동일한 방향은 아니므로 이중 어느범위 내의 파랑 중 가장 위험성이 있는 방향을 취하여 설계파향으로 할 수 있다.
* 파랑의 반사는 해안구조물의 설계에 필요한 인자이며 반사율은 입사파고와 반사파고의 비로서 나타낼 수 있다.
* 경사면, 해안, 방조제등에서의 반사는 경사, 조도, 투수성 등에 따라 좌우된다. 또한 파형경사, 파랑의 접근방향 등과 관계가 있다.
* 입사파와 반사파
* 반사율 : 반사파고 (m), : 입사파고 (m)
* 불투수성 수직벽은 대부분의 입사파고를 반사시킨다. (x ≒ 1.0) 즉
* 이때 중복파의 파고는 로 나타낼 수 있다. : 중복파의 파형식, : 입사파의 파형식, : 반사파고의 파형식 여기서, L : 파장, T : 입사파의 주기
* 복에서의 중복파고는 입사파고의 2배이며 결절점 (node)에서의 파고는 0이다.
* 파형경사와 파의 접근방향과의 관계
* 직각으로 입사할 때 반사량을 판단하는 기준으로서 베티에스 (Battjes)가 제시한 입사파 유의성 파라미터 (Surf Similarity Parameter)는 다음과 같다.
* : 구조물의 경사각, : 입사파고 (m), : 심해파의 파장 (m)
* 입사파 유의성 파라미터에 대한 반사율은 그림을 이용하여 추정할 수 있다.
* 사면이 피복석등으로 축조되어 있을 때는 및 의 계수를 곱하여 이용한다.
* 진행파는 다음과 같은 경우에 쇄파가 되는 것으로 본다. 쇄파고와 쇄파수심은 설계쇄파고의 계산에 의해 추정한다.
* 방조제에 작용하는 파력은 중복파, 쇄파의 파압, 쇄파후의 파압 등을 검토하여 결정한다. 이때 파랑의 입사각 보정, 양압력등도 검토해야 한다.
* 파압의 판정
* 파랑이 구조물에 접근할 때 구조물의 전면이 수직벽면인 경우 수심이 파고의 2배 이상일 때(h > 2H) 중복파가 생겨 중복파압이 발생하고 수심이 파고의 2배 이하일 때(h < 2H) 중복파의 한계를 넘어 쇄파되며 쇄파압이 작용하게 된다
