보 설계 시 세굴을 고려한 설계가 요구되지만 실험 시설의 한계와 제한된 실험 수행 기간 등으로 설계 기준 및 감세공의 효과 분석 연구는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 보 하류부의 세굴 문제 개선을 위해 다방향 감세공의 세굴 감세효과를 분석하였으며 세굴을 최소화하기 위한 설계 기준을 제시하였다. 수리모형실험은 낙동강 합천창녕보를 대상으로 실험을 수행하였으며 수명 축척 1/25, 연직 축척 1/25의 모형으로 제작하였다. 실험 장치는 수로와 유량 공급부로 구분하였으며 최대 $2.0m^3/s$의 유하가 가능하도록 수중펌프를 설치하였다. 실험 시 유입 유량은 $1.3m^3/s$, 상류수위는 0.36 m, 하류 수위는 0.24 m이며 감세공인 배플은 나무를 이용해 지름 0.05 m 원기둥형으로 제작하였다. 배플 설치 전과 설치 후 뿐만 아니라 배플의 길이 변화에 대한 정확한 세굴심 비교를 위해 3D광대역레이져 스캐너를 활용하였다. 실험결과 배플의 V형 배치시, 배플 설치 전에 비해 흐름 감세로 인해 세굴성은 36%, 세굴 길이는 49% 감소 효과가 나타났다.
보 설계 시 세굴을 고려한 설계가 요구되지만 실험 시설의 한계와 제한된 실험 수행 기간 등으로 설계 기준 및 감세공의 효과 분석 연구는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 보 하류부의 세굴 문제 개선을 위해 다방향 감세공의 세굴 감세효과를 분석하였으며 세굴을 최소화하기 위한 설계 기준을 제시하였다. 수리모형실험은 낙동강 합천창녕보를 대상으로 실험을 수행하였으며 수명 축척 1/25, 연직 축척 1/25의 모형으로 제작하였다. 실험 장치는 수로와 유량 공급부로 구분하였으며 최대 $2.0m^3/s$의 유하가 가능하도록 수중펌프를 설치하였다. 실험 시 유입 유량은 $1.3m^3/s$, 상류수위는 0.36 m, 하류 수위는 0.24 m이며 감세공인 배플은 나무를 이용해 지름 0.05 m 원기둥형으로 제작하였다. 배플 설치 전과 설치 후 뿐만 아니라 배플의 길이 변화에 대한 정확한 세굴심 비교를 위해 3D 광대역 레이져 스캐너를 활용하였다. 실험결과 배플의 V형 배치시, 배플 설치 전에 비해 흐름 감세로 인해 세굴성은 36%, 세굴 길이는 49% 감소 효과가 나타났다.
While the design of weirs requires a scour-considered strategy, research on the analysis of the effectiveness of hydraulic energy dissipaters and design criteria are scarce due to the limited experimental facilities and restraint in the experiment conduction period. The study analyzed the scour diss...
While the design of weirs requires a scour-considered strategy, research on the analysis of the effectiveness of hydraulic energy dissipaters and design criteria are scarce due to the limited experimental facilities and restraint in the experiment conduction period. The study analyzed the scour dissipation effect of multidirectional dissipaters to improve the scour problems of a weir downstream and suggests design criteria to minimize scour. A hydraulic model experiment was conducted for Nakdong River Hapcheon-Changnyeong Weir and a model in 1/25 of horizontal accumulation and 1/25 of vertical accumulation was produced. The experimental equipment was classified into channels and a flow rate supply and an underwater pump were installed to enable flow at a maximum of 2.0 m3/s. The experimental inflow was 1.3 m3/s, the upstream water level was 0.36 m, downstream water level was 0.24 m, and a cylinder wooden baffle, a dissipater, with a diameter of 0.05 m was made. A 3D scanner was also used for an accurate scour depth comparison for a length change of the baffle before and after installing the baffle. When the baffle was arranged in the shape of a V, the depth of scour decreased by 36% while the scour length decreased by 49% due to flow reduction compared to that before installing the baffle.
While the design of weirs requires a scour-considered strategy, research on the analysis of the effectiveness of hydraulic energy dissipaters and design criteria are scarce due to the limited experimental facilities and restraint in the experiment conduction period. The study analyzed the scour dissipation effect of multidirectional dissipaters to improve the scour problems of a weir downstream and suggests design criteria to minimize scour. A hydraulic model experiment was conducted for Nakdong River Hapcheon-Changnyeong Weir and a model in 1/25 of horizontal accumulation and 1/25 of vertical accumulation was produced. The experimental equipment was classified into channels and a flow rate supply and an underwater pump were installed to enable flow at a maximum of 2.0 m3/s. The experimental inflow was 1.3 m3/s, the upstream water level was 0.36 m, downstream water level was 0.24 m, and a cylinder wooden baffle, a dissipater, with a diameter of 0.05 m was made. A 3D scanner was also used for an accurate scour depth comparison for a length change of the baffle before and after installing the baffle. When the baffle was arranged in the shape of a V, the depth of scour decreased by 36% while the scour length decreased by 49% due to flow reduction compared to that before installing the baffle.
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제안 방법
그러나 기존 연구는 대부분 흐름특성 분석 및 에너지 감세를 위한 방법 및 효과가 주를 이루고 있으며 준 실규모 실험을 통한 감세공의 효과 분석 및 검증은 아직 부족하다. 따라서 본 연구에서는 보 하류에서 흐름제어(감세)를 검토하기 위해 “V”형 감세공을 설치하여 준 실규모 이동상 세굴 실험을 수행하였으며 3D 스캐너를 이용해 감세공 설치 전후에 대한 세굴심과 세굴길이에 대한 1차원적인 감세효과를 비교하였다.
참고문헌 (11)
National Construction Research Institute, Experimental Study on the Hydraulic Characteristics of River-bed Maintenance Structure, pp. 2-21 , Ministry of Construction & Transportation, 1996.
Korea Institute of Construction Technology, The Multifunction River Design Criteria, pp. 12-16, KICT, 2005.
H. G. Yeo, J. G. Kang, S. H. Cheong, B. M. Yoon, "Experimental Study on Establishment of Downstream Critical Depth in Round-Crested Weir", Proceeding of the KWRA, pp. 1-5, 2005.
C. S. Kim, J. G. Kang, H. K. Yeo, W. K. Yeo, "An Experimental Study for the Empirical Equation to Quantify the Subsidence of Riprap Scour Protection at Downstream of Vertical Drop Structures" Journal of Korea Water Resources Association, vol. 43, no. 5, pp. 433-443, 2010. DOl: https://doi.org/10.3741/JKWRA.2010.43.5.433
C. G. Yeo, "The Prediction of Scouring in the Downstream of Inclined and Stepped Weirs", p. 4-6, Hongik University, 2011.
D. Bijan, "Scour Development Downstream of a Spillway", Journal of Hydraulic Research, vol. 41 , no. 4, pp. 417-426, 2003. DOl: https://doi.org/10.1080/00221680309499986
W. C. Little, "Model Study of Low Drop Grade Control Structures", Journal of the Hydraulics Division, vol. 108, pp. 1132-1146, 1982.
K. W. Pilarczyk, "Stability Criteria for Revetments", Proceedings of the National Conference on Hydraulic Engineering, pp. 1340, 1990.
S. R. Abt, and T. L. Johnson, "Riprap Design for Over topping Flow", Journal of Hydraulic Engineering, vol. 117, no. 8, pp. 959-972, 1991. IDI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1991)117:8(959)
Urban Drainage and Flood Control District, "Drainage Criteria Manual", p. 251 , Denver, Colorado, 2008.
Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology, Development of Multi-baffle Energy Dissipator for Scour Protection at Weir Downstream, 2014.
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