초록 ▼

하천사업의 기본이 되는 대부분의 하천설계 기준과 지침들이 국내 하천특성이나 상황이 충분히 고려되지 못한 채 외국의 사례를 차용하는 경우가 많았다. 최근 이상홍수 및 가뭄 등은 하천의 안전도 제고의 필요성을 부각시키고, 사회의 발달로 하천환경과 생태계의 보전 등에 대한 국민들의 요구가 증대되어 새로운 하천 설계기술의 도입이 필요하게 되었다. 현재에도 하천 사업이 진행되고 있고 피해복구사업의 대부분이 과거의 검증되지 않은 방법으로 원상복구에 치중하고 있어 향후 잠재적인 복원비용이 누적되고 있음. 안전도를 제고하고 하천환경과 조화를 이루

하천사업의 기본이 되는 대부분의 하천설계 기준과 지침들이 국내 하천특성이나 상황이 충분히 고려되지 못한 채 외국의 사례를 차용하는 경우가 많았다. 최근 이상홍수 및 가뭄 등은 하천의 안전도 제고의 필요성을 부각시키고, 사회의 발달로 하천환경과 생태계의 보전 등에 대한 국민들의 요구가 증대되어 새로운 하천 설계기술의 도입이 필요하게 되었다. 현재에도 하천 사업이 진행되고 있고 피해복구사업의 대부분이 과거의 검증되지 않은 방법으로 원상복구에 치중하고 있어 향후 잠재적인 복원비용이 누적되고 있음. 안전도를 제고하고 하천환경과 조화를 이루는 다기능 하천 설계기준을 수립하는 일은 그 효과를 보려면 장기간의 연구기간이 소요된다. 따라서 다양한 설계항목 중 시급하고 실현가능한 항목을 우선 선정하여 실험.검증해 나감으로써 점차적으로 다기능 하천 설계기준을 완성해 가야한다.
이를 위해 식생 영향해석 기술개발(203-2005)과 수공 구조물의 다기능 설계 기술 개발(2003-2007) 및 하천생태 서식처 복원기술 개발(2007-2011)중 2차년도는 식생영향해석기술개발 및 수제설계 기술개발을 위한 실험연구를 수행하였다. 식생영향 해석기술개발(기초실험)을 위해 국내외선행 연구사례 조사하였고, 기존 연구 성과를 실험을 통해 검증하였다. 이를 토대로 유연한 식생이식재된 개수로에 대한 홍수위예측 기본 모듈을 개발하였다. 국내 하천계절별 특성을 파악하고 자문을 통해 대표수종을 선정하였다. 수공구조물(수제)의 다기능설계기술개발을 위해 국내외기술 동향에 관해 문헌 조사를 하였고, 현지답사를 통해 국내 수제현황을 조사하였다. 실험조건은 수제선단 흐름변화와 수제하류부 재순환영역에 대한 고정상실험으로 수제길이와 투과율을 조절하여 수행하였다. 주요 분석은 수제 선단에서는 중앙부유속증가와 세굴의 영향 인자인 유속과 편향각을 측정하여 수제 선단 유속비(선단유속/접근유속)와 면적비(수제면적/흐름면적)에 대한 실험식을 제안하였다. 또한 수제하류부재순환영역에서는 수제 설치의 주요 요인인 수제 간격의 기초 자료를 해석하기위해 흐름 분리 길이와 입사각의 변화를 분석하였으며 투과율과 수제 설치각에 대한 실험식을 제안하였다. 고정상 실험 및 이동상 실험을 수행하고 그 결과를 분석하여 다기능 수제 설계기준수립을 위한 기초자료를 확보하였다.

Abstract ▼

Ⅴ. Results
■ Part Ⅰ: Development of techniques to evaluate the effects of vegetation
○ The state of the art review
○ Verification of the developed module for vegetated open channel
- Physical property test (drag coefficient and stiffness) for a shrub (reeds etc.)
-Hydraulic experiment

Ⅴ. Results
■ Part Ⅰ: Development of techniques to evaluate the effects of vegetation
○ The state of the art review
○ Verification of the developed module for vegetated open channel
- Physical property test (drag coefficient and stiffness) for a shrub (reeds etc.)
-Hydraulic experiments to verify the developed module
○ Development of prediction scheme for suspended sediment concentration distribution in vegetated open channel
- Selection of turbulent bursting based model proposed by Cao (1997) to predict suspended sediment concentration distribution
○ Experiments of suspended sediment concentration in vegetated open channel
- Measurements of turbulence and suspended sediment concentration using micro-ADV(16MHz) and OBS, respectively
■ Part Ⅱ: Development of design techniques for multi-function groynes
○ The state of the art review
○ Field survey of the present state of groynes in the rivers of Korea
○ An addition Movable bed experiments for velocity conditions
○ Making the experiment channel(width =2.0 m,length = 40.0 m)
- Making the impermeability and permeability groynes
: (groynes length/channel width : 10%, 15%,20%, 25%)
○ Fixed bed experiments
-Measurements and analysis of velocity fields by LSPIV and ADV
-Measurements and analysis about permeability of groynes
-Measurements and analysis about interval of groynes
○ Movable bed experiments
-Movable bed experiments for single permeability groynes
: (grain diameter : 0.074 mm, install angle ; 90°)
-Measurements and analysis of bed conditions
■ Part Ⅲ : Development of design techniques for multi-function lateral Structures
○ Review of domestic and foreign criteria for lateral structures (Korea, Japan, USA)
○ Enquete to decide improvement course
○ Establishment of improvement order
- Improvement and suggestion of formula to decide diameter of protective stone
- Improvement of formula to decide a length of apron and a range of bed protection area
-Investigation and Review of techniques for design of close-to-nature lateral structure
○ Basic experiments
- Experiments for making a formula to decide diameter of protective stone
- Measurement of flow velocity and turbulence intensity
-Analysis of stability of protective stone related to turbulence intensity and diameter

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구참여진 ... 5
• 머리말 ... 7
• 요약문 ... 9
• EXECUTIVE SUMMARY ... 13
• 목차 ... 17
• 표목차 ... 21
• 그림목차 ... 23
• 제1편 홍수에 대한 식생영향 평가기술 개발 ... 28
• 1. 서론 ... 30
• 1.1 연구의 배경 ... 30
• 1.2 연구동향 ... 31
• 1.3 연구목적 ... 32
• 2. 식생구간 조도계수 산정 모형의 개발 ... 34
• 2.1 식생구간 조도계수 결정에 대한 기존 연구 ... 34
• 2.2 식생구간 흐름저항 산정절차 ... 51
• 2.3 모의 식생을 이용한 검증 실험 ... 53
• 2.4 실제 식생을 이용한 검증 실험 ... 66
• 3. 식생된 개수로 흐름의 난류특성 및 부유사 농도 ... 76
• 3.1 난류성에 대한 연구동향 ... 76
• 3.2 실험장치 및 방법 ... 78
• 3.3 흐름 및 난류 특성 ... 80
• 3.4 식생된 개수로의 고유구조 ... 86
• 4. 결론 ... 96
• 참고문헌 ... 98
• 제2편 다기능형 수제 설계기술 개발 ... 105
• 1. 서론 ... 107
• 1.1 연구의 배경 및 목적 ... 107
• 1.2 연구의 내용 ... 107
• 1.3 수제의 정의와 종류 ... 108
• 2. 국내.외 수제의 현황 및 연구 동향 ... 115
• 2.1 국내.외 수제의 현황 ... 115
• 2.2 국내.외 연구 동향 ... 127
• 3. 수제실험 ... 131
• 3.1 실험 장치 및 측정 기법 ... 131
• 3.2 단일수제 고정상 실험 ... 139
• 3.3 수제군 고정상 실험 ... 159
• 3.4 이동상 실험 ... 167
• 4. 결론 및 향후 연구 ... 183
• 참고문헌 ... 187
• 제3편 다기능 횡단구조물 설계기술 개발 ... 190
• 1. 연구의 배경 ... 192
• 1.1 설문 조사 ... 192
• 1.2 1차년도 자문회의 ... 193
• 1.3 기초 실험 대상 검토 ... 193
• 2. 연구 동향 ... 196
• 2.1 바닥보호공 재료 ... 196
• 2.2 물받이 및 바닥보호공 길이 ... 201
• 3. 기초 실험 ... 204
• 3.1 실험 계획 ... 204
• 3.2 실험결과 ... 208
• 4. 결론 및 향후 과제 ... 214
• 4.1 요약 및 결론 ... 214
• 4.2 향후 과제 ... 214
• 참고문헌 ... 216
• 부록 ... 218
• 서지 자료 ... 282
• BIBLIOGRAPHIC DATA Sheet ... 283
• 끝페이지 ... 288