The world's largest Sihwa Tidal Power Plant (TPP), located on the west coast of Korea, was built in 2011 for the
purpose of improving water quality and producing renewable energy. After several years of actual operation,
most of the original purposewas achieved, but unexpected coastal environmental changes such as tidal flat damage
and sediment accumulation also occurred. In this study, in order to understand the causes of these environmental
changes, field observations were conducted near TPP, and spatial and temporal variability of flow
structure and water exchange process were investigated. Three-dimensional velocity data were collected along
the closed line surrounding the outside of the TPP for 11 h during spring tide and analyzed according to two discharge
phases: power generation phase (PGP) and drainage phase (DP). The results show that the depthaveraged
maximum current velocity was more than three times greater at DP than at PGP. Jet-like flow during
DP caused very high horizontal shear, whereas vertical shear was relatively weak, indicating that the horizontal
and vertical flow structures were very different. The most notable result is that the mass transport patterns between
PGP and DP are significantly different, i.e., during PGP, mass transport is dominated on the left side of
the TPP, whereas during DP, it occurs at the front of the TPP. This means that there is a strong spatiotemporal
asymmetry between the inflow from the downstream (outside of the TPP) during PGP and the outflow from
the upstream (inside of the TPP) during DP. These asymmetric processes can have a significant impact on the material
exchange and sediment transport near the TPP. Since observational studies on TPP are extremely rare, this
study is expected to contribute to future TPP related research, such as numerical modeling.
ⓒ 2021 Published