현재 하천의 정비는 시대적 흐름에 따라 자연형 하천으로의 정비방향이 이루어 지는 추세이기 때문에 본 연구에서는 현재 국내에서 보급, 사용되고 있는 자연형 하천 공법의 하나인 식생호안블록 공법의 수리 및 수치 실험을 통하여 홍수시 수위와 유속의 관계를 규명하고자 본 식생 호안블록 공법을 수리모형실험과 수치해석을 이용하여 비교 분석하였다. 수리모형실험은 실제 하천을 1/50 축척으로 모형화하여 식생 전후의 유속 및 수위를 측정하여 전후의 효과를 분석하였다. 수리모형실험 결과, 계획빈도 홍수량인 Q=200m³/sec 유하 시 유속에 대하여 최대 32.5%, 최소 3.5%, 평균 19.1%의 저감효과가 있는 것으로 조사되었다. 이때의 수심은 최대 50.8%, 최소 1.4%, 평균 27.8% 증가한 것으로 조사되었다. 또한 가능 최대 홍수량(...
현재 하천의 정비는 시대적 흐름에 따라 자연형 하천으로의 정비방향이 이루어 지는 추세이기 때문에 본 연구에서는 현재 국내에서 보급, 사용되고 있는 자연형 하천 공법의 하나인 식생호안블록 공법의 수리 및 수치 실험을 통하여 홍수시 수위와 유속의 관계를 규명하고자 본 식생 호안블록 공법을 수리모형실험과 수치해석을 이용하여 비교 분석하였다. 수리모형실험은 실제 하천을 1/50 축척으로 모형화하여 식생 전후의 유속 및 수위를 측정하여 전후의 효과를 분석하였다. 수리모형실험 결과, 계획빈도 홍수량인 Q=200m³/sec 유하 시 유속에 대하여 최대 32.5%, 최소 3.5%, 평균 19.1%의 저감효과가 있는 것으로 조사되었다. 이때의 수심은 최대 50.8%, 최소 1.4%, 평균 27.8% 증가한 것으로 조사되었다. 또한 가능 최대 홍수량(PMF)인 Q=600m³/sec 유하 시 유속에 대하여 평균 27.2%의 저감효과가 있는 것으로 조사되었으며, 수위는 최대 평균 31.3% 증가한 것으로 조사되었다. 식생호안공법이 적용된 하천의 수리모형실험을 검증하고자 수치해석을 실시하여 식생 전 후 흐름과의 관계규명과 하천내의 수위와 유속에 어떠한 영향을 미치는지 검토하였다. 1차원 수치해석은 HEC-RAS모형을 이용하였고 2차원 수치해석은 RMA-2 모형을 사용하여 검증을 실시하였다. 1차원 수치해석결과, Q=200m³/sec에서 수위차가 약 10%에서 20.00%정도 차이가 있으나, 2차원 수치해석결과는 Q=200m³/sec에서 최대 10%이하로 차이가 분석되었다. 수리모형실험과 수치해석을 비교한 결과, 유속은 최저 0.21m/sec에서 최대 1.26m/sec의 홍수저감효과를 나타내었으며, 이는 100m당 4.8sec에서 11.02sec의 지체시간을 가져오는 것으로 분석되었다. 이는 수리모형실험과의 결과와 비교해 볼 때 유사한 값으로 수리모형실험과 수치해석 모의의 결과가 잘 일치됨을 보여주고 있다. 이 연구 결과를 토대로 향후 지속적인 시범사업과 소류력이나 식생흐름의 저항력을 측정하거나 흐름 특성을 규명하는 수치모형개발이 필요하다고 판단된다.
현재 하천의 정비는 시대적 흐름에 따라 자연형 하천으로의 정비방향이 이루어 지는 추세이기 때문에 본 연구에서는 현재 국내에서 보급, 사용되고 있는 자연형 하천 공법의 하나인 식생호안블록 공법의 수리 및 수치 실험을 통하여 홍수시 수위와 유속의 관계를 규명하고자 본 식생 호안블록 공법을 수리모형실험과 수치해석을 이용하여 비교 분석하였다. 수리모형실험은 실제 하천을 1/50 축척으로 모형화하여 식생 전후의 유속 및 수위를 측정하여 전후의 효과를 분석하였다. 수리모형실험 결과, 계획빈도 홍수량인 Q=200m³/sec 유하 시 유속에 대하여 최대 32.5%, 최소 3.5%, 평균 19.1%의 저감효과가 있는 것으로 조사되었다. 이때의 수심은 최대 50.8%, 최소 1.4%, 평균 27.8% 증가한 것으로 조사되었다. 또한 가능 최대 홍수량(PMF)인 Q=600m³/sec 유하 시 유속에 대하여 평균 27.2%의 저감효과가 있는 것으로 조사되었으며, 수위는 최대 평균 31.3% 증가한 것으로 조사되었다. 식생호안공법이 적용된 하천의 수리모형실험을 검증하고자 수치해석을 실시하여 식생 전 후 흐름과의 관계규명과 하천내의 수위와 유속에 어떠한 영향을 미치는지 검토하였다. 1차원 수치해석은 HEC-RAS모형을 이용하였고 2차원 수치해석은 RMA-2 모형을 사용하여 검증을 실시하였다. 1차원 수치해석결과, Q=200m³/sec에서 수위차가 약 10%에서 20.00%정도 차이가 있으나, 2차원 수치해석결과는 Q=200m³/sec에서 최대 10%이하로 차이가 분석되었다. 수리모형실험과 수치해석을 비교한 결과, 유속은 최저 0.21m/sec에서 최대 1.26m/sec의 홍수저감효과를 나타내었으며, 이는 100m당 4.8sec에서 11.02sec의 지체시간을 가져오는 것으로 분석되었다. 이는 수리모형실험과의 결과와 비교해 볼 때 유사한 값으로 수리모형실험과 수치해석 모의의 결과가 잘 일치됨을 보여주고 있다. 이 연구 결과를 토대로 향후 지속적인 시범사업과 소류력이나 식생흐름의 저항력을 측정하거나 흐름 특성을 규명하는 수치모형개발이 필요하다고 판단된다.
The trend now is to maintain or reinforce the existing rivers to close-to-nature (or eco) rehabilitation. Therefore, this research focused on analyzing and comparing between the results of hydraulic physical modeling and the results of numerical modeling by collecting data from well distributed and ...
The trend now is to maintain or reinforce the existing rivers to close-to-nature (or eco) rehabilitation. Therefore, this research focused on analyzing and comparing between the results of hydraulic physical modeling and the results of numerical modeling by collecting data from well distributed and utilized method known as Real Natural Vegetation Revetment Block System which constructed on the slope of a river to decrease the velocity of water flow, thus prevents flood. The physical model was built as a scale of 1:50 by Froude similitude being in proportion to prototype was carried out measuring the water levels and the water velocities of before and after planting of artificial vegetation and the effects were analyzed after reviewing the results. In consequence, the water velocities were observed to decrease meanly 19.1%, and the water depth were determined to increase meanly 27.8% in case of the of design flood, Q=200m³/sec. Moreover, the velocities were produced reduction effects of 27.2%, and the water levels were derived from addition effects of the highest 31.3% in case of the probability maximum flood(PMF), Q=600m³/sec. To verifying the hydraulic physical modeling, the numerical modeling was conducted for a close examination of before planting artificial vegetation after that relations and studied what would be the effect for the water levels and velocities. HEC-RAS model was for 1 dimensional numerical analysis and RMA-2 was for 2 dimensional numerical analysis. As a result of 1-D numerical modeling, the difference of water levels about 10% to 20% in case of Q=200m³/sec was found and it was calculated the maximum 10% and less with 2-D numerical modeling. In view of the results so far achieved, the velocity of water flow measured raging between minimum value of 0.21 m/sec and maximum value of 1.26 m/sec that means production of delay time from 4.8 second to 11.02 second per 100 m and affects the flood-reduction effect. These satisfactory results show that the accomplished results of hydraulic modeling and the predicted results of numerical modeling corresponded reasonably each others. This research will come in pretty handy in reinforcement of the current constructing close-to-nature rehabilitation as well as maintenance of the edge of the water and development of state-of-art numerical model being available to compute the tractive force, the resisting force of water flow on vegetation and the properties of flow of rivers is needed in further study.
The trend now is to maintain or reinforce the existing rivers to close-to-nature (or eco) rehabilitation. Therefore, this research focused on analyzing and comparing between the results of hydraulic physical modeling and the results of numerical modeling by collecting data from well distributed and utilized method known as Real Natural Vegetation Revetment Block System which constructed on the slope of a river to decrease the velocity of water flow, thus prevents flood. The physical model was built as a scale of 1:50 by Froude similitude being in proportion to prototype was carried out measuring the water levels and the water velocities of before and after planting of artificial vegetation and the effects were analyzed after reviewing the results. In consequence, the water velocities were observed to decrease meanly 19.1%, and the water depth were determined to increase meanly 27.8% in case of the of design flood, Q=200m³/sec. Moreover, the velocities were produced reduction effects of 27.2%, and the water levels were derived from addition effects of the highest 31.3% in case of the probability maximum flood(PMF), Q=600m³/sec. To verifying the hydraulic physical modeling, the numerical modeling was conducted for a close examination of before planting artificial vegetation after that relations and studied what would be the effect for the water levels and velocities. HEC-RAS model was for 1 dimensional numerical analysis and RMA-2 was for 2 dimensional numerical analysis. As a result of 1-D numerical modeling, the difference of water levels about 10% to 20% in case of Q=200m³/sec was found and it was calculated the maximum 10% and less with 2-D numerical modeling. In view of the results so far achieved, the velocity of water flow measured raging between minimum value of 0.21 m/sec and maximum value of 1.26 m/sec that means production of delay time from 4.8 second to 11.02 second per 100 m and affects the flood-reduction effect. These satisfactory results show that the accomplished results of hydraulic modeling and the predicted results of numerical modeling corresponded reasonably each others. This research will come in pretty handy in reinforcement of the current constructing close-to-nature rehabilitation as well as maintenance of the edge of the water and development of state-of-art numerical model being available to compute the tractive force, the resisting force of water flow on vegetation and the properties of flow of rivers is needed in further study.
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