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물받이 길이 및 접근경사에 따른 조력발전 배수구조물 통수능 검토 실험 연구
Experimental Study on Effect of Slope and Length of Apron on Discharge through Gate Structure 원문보기

한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집, 2005 May 01, 2005년, pp.1026 - 1030  

윤광석 (한국건설기술연구원 수자원연구부) ,  여규동 (한국건설기술연구원 수자원연구부)

초록
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조력발전 건설사업에서 우선적으로 고려되어야 할 사항은 조수간만에 의해 외해부와 조지부 사이를 이동하는 해수를 적절히 소통시키는 것이다. 예를 들어, 단조지 단류식 발전으로 창조시에 발전을 행할 경우, 발전을 행하면서 높아진 조지내의 수위를 다음 발전을 위해서 낮아진 외해수위를 이용하여 효과적으로 배수시키지 못하면 그 시설은 발전효율이 낮아지게 된다. 즉, 수문구조물의 목적은 주어진 조건 하에서 계획된 유량을 충분히 그리고 안전하게 배제시키는 것이다. 본 연구에서는 수문구조물에 대한 물받이의 길이와 경사의 변화에 의한 외해 조위와 시화호 수위차 조건에 따른 유량계수를 구해 배수능력을 검토하고자 하였다. 이를 위해 시화호를 실험대상으로 하여 수리모형을 1:25의 축척비로 제작하였다. 시화방조제를 기준으로 외해부의 조위와 조지부의 수위차를 8가지의 실험조건으로 한 연구를 수행하였다. 유량계수를 산정하기 위하여 8개 실험조건을 계획에서 제시된 수위-조위 조건에서 수위차 및 통수유량을 분배하여 결정하였고, 유량계수 산정식에 따라 상류 흐름 안정지점에서 유속-면적법에 의해서 유량을 측정하였다. 유속은 8개 지점에 대해서 측정하였고, 각 측정지점에서의 측선$3\~5$개이며, 측점은 $3\~4$점법으로 수행하였다. 시화호와 외해의 수위차가 1.011m일 때의 수문을 통과하는 유량을 비교한 결과 실험 II와 III의 통과유량은 각각 $1,571m^3/s$$1,515m^3/s$ 의서 실험 I 의 $587m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다. 그림 1은 수위차별 유량곡선을 나타내는 것으로, 실험 II에서의 수문의 통수능이 실험 I의 통수능보다 크게 나타남을 알 수 있었다.>일 때가 밸브를 $60\%$$80\%$ 개폐시켰을 때보다 $0.3kg/cm^2,\;0.29kg/cm^2$ 낮게 나타나 밸브를 전체 개방 했을 때 관로내의 수압이 상수설계기준에 적합한 수압을 유지함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하게 인식하는 해방적

AI 본문요약
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문제 정의

  • 수문단면실험을 통하여 외해조위와 시화호수위차 조건에 따른 유량계수를 산정하였다. 또한 수문 유• 출입 부 구조물에 의한 흐름 특성 및 안정성을 유속 측정 및 유황실험을 통하여 검토하고자 하였다. 그림 1과 2는 실험 I 과 Ⅱ의 수문단면수로의 설치 개념도와 측정지점을 보여준다.
  • 0m, 홍수시 : -1m)를 반영하여 야 하므로, 시화호의 관리 수위를 유지하기 위해 기존 시화호 방조제에 조력발전 구조물을 적절히 배치하여 체절하고 조석에 따라 해수를 통과시키면서 발생되는 외해수위와 조지 수위 사이의 수두차를 이용하여 수차를 회전시켜 발전하는 단류식 창조발전이 적용되었다. 본 연구에서는 수문 구조물에 대한 물받이의 길이와 경사의 변화에 의한 외해조위와 시화호 수위차 조건에 따른 유량계수를 구해 배수 능력을 검토하고자 하였다.
  • 수문 실험 목적은 전술한 바와 같이 구조물의 유량계수를 산정하는 것과 동시에 유•출입부 흐름 안정성을 검토하는 것이다. 유량계수를 산정하기 위하여 8개 실험조건을 기본계획에서 제시된 수위-조위 조건에서 수위차 및 통수유량을 분배하여 결정하였고, 유량계 수 산정식에 따라 상류 흐름 안정지점에서 유속-면적법에 의해서 유량을 측정하였다.
  • 시화호와 외해의 조위 관계에 따른 수리모형 실험을 수행하여 수문구조물이 충분한 통수능력을 가지고 있는지 검토하였다. 시화호 조력발전 건설사업 기본계획에 의하면 외해 조위가 시화호 수위보다 높을 때에는 수차 발전기 구조물을 통하여 유량을 공급함으로써 발전을 하게 되고, 시화호수위가 외해조위보다 낮은 기간에는 수문구조물을 통하여 시화호의 물을 배수시켜 다음 발전이 가능할 수 있는 수위까지 시화호수위를 낮추도록 되어 있다.
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