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하단방류형 가동보 직하류부 구간의 에너지 감세효과 연구
Energy Dissipation Effect of the Downstream at Under Flow Movable Weir

한국방재학회 2014년도 정기 학술발표대회, 2014 Feb. 19, 2014년, pp.87 - 87  

김영규 (도화엔지니어링 수자원부) ,  최계운 (한국수자원공사)

초록
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본 연구에서는 보형식에 따라 발생되는 수리학적 현상을 분석하기 위하여 수리실험을 수행하였으며, 보형식은 월류형 고정보와 하단방류형 가동보를 대상으로 하였다. 두가지 다른 형식의 보에서 발생하는 도수를 포함한 직하류 흐름 특성을 비교하고, 하단방류형 가동보를 설치할 경우 발생되는 직하류부 구간의 수위, 유속 및 에너지 변화 등 수리학적 특성을 분석하였다. 또한 하단방류형 가동보 직하류에서 발생되는 흐름을 제어하기 위하여 감세공 설치 위치 및 높이의 효율성을 분석하였다. 그 결과 방류 후 보 직하류에서 하단방류형 가동보의 경우 월류형 고정보와 유사한 도수(Hydraulic jump)가 발생되는 것으로 분석되었으나, 보 직하류 사류구간의 증가로 인하여 전체적인 도수길이는 증가되는 것으로 나타났으며 이는 Froude 수에 비례하는 것으로 분석되었다. 하상에 영향을 미치는 사류구간을 줄이기 위하여 도수를 사전에 유도시키도록 감세공 설치를 검토하였으며, 감세공을 설치할 경우 미설치시보다 단위길이당 에너지 감소효과는 Froude 수가 1.7 이상에서 더 효과적인 것으로 나타났다. 감세공의 설치에 있어서 설치 높이는 에너지 감소효과에 민감한 것으로 나타났으며 본 실험 결과 감세공의 높이는 하류 자유흐름 수심의 10%에서 가장 효과가 큰 것으로 나타났다. 따라서 본 연구를 통하여 분석한 결과 하단방류형 가동보 직하류의 하상보호를 위해 도수현상의 길이를 줄이는 방법으로 효과적인 감세공 설치를 통해 에너지를 줄이는 방법을 활용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

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