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[국내논문] 적정 수로 폭의 선정과 수문이 설치된 인공 해수호수의 수위 및 유속의 변화 분석
Analysis of Alteration for Water Level and Velocity in Tidal Artificial Lake Installed Water Gate and Adoption of Proper Channel Width 원문보기

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.14 no.2, 2012년, pp.289 - 301  

장창환 (특허청 건설기술심사과) ,  김효섭 (국민대학교 건설시스템공학부) ,  장석환 (대진대학교 건설시스템공학과) ,  임남재 (동해기술종합공사)

초록

조석의 영향에 의해 해수의 유 출입이 용이한 해수호수를 친수 친환경으로 조성하는 계획이 인천 송도에서 수행되었다. 본 연구는 조석의 영향을 받는 해수호수의 수리동역학적 거동을 분석하기 위해서 1차원 수치모형인 CEA모형과 2차원 수치모형인 FLOW2DH를 이용하여 수로의 폭에 따라서 변화하는 해수호수 내의 수위 및 유속을 계산하였다. 연구 결과, CEA모형을 이용하여 수로의 적정 폭은 100.0m로 선정되었고, 외해 조위와 인공호수 수위의 지체시간과 수로 내 최대 유속이 계산하였다. 이 결과를 FLOW2DH와 연동하여 해수호수 내의 수위 및 유속을 각각 선정된 관측점에 대하여 비교 분석하였다. 또한, 인공호수의 유지관리 측면에서 수문이 설치된 경우에 대하여 수치모형 실험을 추가하여 수문이 설치되지 않은 경우보다 유속이 창조 시 약 20%, 낙조 시 약 50% 감소하는 효과를 얻었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Tidal artificial lake capable of inflow and outflow of seawater is planned for waterfront and eco-friendly space at Songdo, Incheon, Korea. This study for hydrodynamic behaviors of tidal artificial lake was carried out and predicted about water level and velocity within the lake corresponding to wid...

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문제 정의

  • 이에 본 연구에서는 조석의 영향을 받는 인공 해수호수의 수리동역학적 검토를 위해 미공병단에서 개발한 1차원 수치모형실험인 Channel Equilibrium Area(CEA) 모형을 사용하여 인공 해수호수의 적정 수로 폭을 결정하고 이 결과를 연동하여 국민대학교에서 개발한 2차원 수치모형 실험인 FLOW2DH를 모의하여 외해와 인공 해수 호수의 해수유동현상에 대하여 수리동역학적 분석 및 계획된 인공 해수호수의 수리적 안정성을 확보할 수 있도록 하는데 연구의 목적을 두고 있다.
  • 그래서 준설의 효율과 항로의 유지관리를 고려하여 최대한 수심이 깊은 곳을 따라 항로를 설정하였다. CASE 2-GATE와 같이 갑문 운영의 이유는 인천의 조차가 9.0m를 넘기 때문에 이상 파랑이나 태풍 등으로부터 해수호수 내를 정온하게 보호 할 수 있으며, 해수호수의 유지관리 및 퇴적물 유입 방지를 용이하게 하기 위한 목적으로 설치하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
동북아 금융 및 경제 허브를 목표로 추진하고 있는 것은? 최근 동북아 금융 및 경제 허브를 목표로 우리나라 서해안과 일부 남해안 지역에 경제 자유구역 지정 및 관련 개발사업이 활발하게 추진되고 있는 실정이다. 특히 갯벌을 호안구조물로 막아 간척지와 산업단지 그리고 항만 및 물류단지와 관련 배후 시설을 건설하고 있는데 새만금, 군산 산업단지, 그리고 송도 국제도시 건설 등이 좋은 실례라 할 수 있다.
CEA(Channel Equilibrium Area) 모형에서 가능한 것은? CEA(Channel Equilibrium Area) 모형은 1차원 연속방정식과 운동방정식을 이용하여 수로에서의 최대 유속과 해수호수내의 조위 및 지체시간(phase lag), 조석 1주기에 대하여 해수호수내로 유입되는 해수의 용적(tidal prism)이 계산 가능하다. 그리고 해수호수의 면적, 수로 폭, 수로 수심, 수로의 길이, 외해 조위 및 주기, 그리고 손실계수 등이 입력조건으로 사용된다.
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참고문헌 (12)

  1. 임남재. 2011. 조석의 영향을 받는 인공호수의 수리동역학적 거동에 관한 연구. 석사학위논문. 대진대학교 

  2. 장창환. 2009. 비점착성 퇴적환경변화 예측기술개발. 박사학위논문. 국민대학교. 

  3. 한국습지학회. 2011. 송도신도시 해수호수 및 Waterfront 수리.환경분석 및 개발대안 검토 연구보고서. 

  4. Boussinesq, J. 1872. Theorie des ondes et de remous quise propagent le long d'un canal rectangulaire horizontale, en communiquant an liquis contenue dans le canal des vitesses sensiblement pareilles de la surface au fond, J. Math. Pures Appliquess, Ser. 2. 17, pp. 55-108. 

  5. Brown, E. I. 1928. Inlets on Sandy Coasts, Proceedings of the American Society of Civil Engineers, Vol 54, Part I, pp. 505-523. 

  6. Escoffier, F. F., and Walton, T. L. 1979. Inlet Stability Solutions for Tributary Inflow, Journal of the Waterway, Port, Coastal and Ocean Division, American Society of Civil Engineers, Vol 105, No. WW4, Proc. Paper 14964, pp. 341-355. 

  7. Flather, R. A. and Heaps, N. S. 1975. Tidal computations for Morecamble Bay. Geophys. J. R. Astro. Soc. 42. 

  8. Keulegan, G. H. 1951. Third Progress Report on Tidal Flow in Entrances, Water Level Fluctuations of Basins in Communication with Seas, Report No. 1146, National Bureau of Standards, Washington, DC. 

  9. Keulegan, G. H. 1967. Tidal Flow in Entrances Water-Level Fluctuations of Basins in Communications with Seas, Technical Bulletin No. 14, Committee on Tidal Hydraulics, U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS. 

  10. King, D. B. 1974. The Dynamics of Inlets and Bays, Technical Report No. 2, Coastal and Oceanographic Engineering Laboratory, University of Florida, Gainesville. 

  11. U.S. Army Corps of Engineers. 2002. The Coastal Engineering Manual (CEM), Part II-Chapter 6. 

  12. U.S. Army Corps of Engineers. 2003. Channel Equilibrium Area User's Guide, pp. 1-14. 

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