초록 ▼

◦ 하천횡단구조물 보 하류의 다양한 파괴원인을 검토하기 위하여 수리실험 및 수치해석을 통하여 설계인자를 도출하였음.
◦ 보 하류 물받이 및 바닥보호공의 설계인자 도출을 위하여 수리실험을 통하여 도수 발생 시 압력변동성을 검토 및 분석함.
◦ 실험을 통하여 획득한 압력자료는 구조물 수치해석을 통하여 최대·최소 주응력을 검토 및 분석하였고 휨 파괴의 한계조건을 검토함.
◦ 입자영상유속측정(PIV) 및 기포영상유속측정(BIV) 기법을 통하여 도수구간의 난류변동성을 검토 및 분석함.
◦ 압력변동성과 난류변동성간의 상관

◦ 하천횡단구조물 보 하류의 다양한 파괴원인을 검토하기 위하여 수리실험 및 수치해석을 통하여 설계인자를 도출하였음.
◦ 보 하류 물받이 및 바닥보호공의 설계인자 도출을 위하여 수리실험을 통하여 도수 발생 시 압력변동성을 검토 및 분석함.
◦ 실험을 통하여 획득한 압력자료는 구조물 수치해석을 통하여 최대·최소 주응력을 검토 및 분석하였고 휨 파괴의 한계조건을 검토함.
◦ 입자영상유속측정(PIV) 및 기포영상유속측정(BIV) 기법을 통하여 도수구간의 난류변동성을 검토 및 분석함.
◦ 압력변동성과 난류변동성간의 상관관계를 도출하였고, 구조물 피로 파괴의 한계조건을 검토함.
◦ 실험규모 및 실제규모 하천횡단구조물에 대한 흐름특성 분석함.
◦ 압력변이를 적절히 재현할 수 있는 난류모형 선정 및 자료 분석을 통한 수리적 특성 Data화

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
Even though river crossing structures have been designed according to the river design codes (KWRA, 2009), the apron and bed protection have been seriously damaged, and the main structure has became under the threat of collapse. Although the codes reflects the hydraulic chara

□ Purpose & Contents
Even though river crossing structures have been designed according to the river design codes (KWRA, 2009), the apron and bed protection have been seriously damaged, and the main structure has became under the threat of collapse. Although the codes reflects the hydraulic characteristics of the upstream of structures, the turbulent fluctuations of the flow velocity and pressure in the downstream are not considered so far. In the recent literature, such significant effects on the structure have been studied, and it is presumed that damages in domestic cases are highly related to these characteristics. Therefore, this research aims to contribute to the enhancement of safety in river crossing structures with quantitatively analyzing the effect of turbulence, especially pressure fluctuations, on apron and bed protection. In order to analyze the effect of pressure fluctuation on the stilling basin and the bed protection structure, the research contents are classified into three major categories. The first is that when a momentary adversed pressure gradient occurs due to a pressure fluctuation, rip-rap and block of the bed protection structure are destroyed. By measuring the pressure fluctuation through a precise pressure measuring device, we will derive the cause of fail and limit condition of small dam structure. Thesecond is that the pressure fluctuation causes the vibration of the stilling basin and affects the ground supporting it. In this case, in order to ensure the stability of the structure, a design standard for suppressing the vibration. In this study, structural analysis is carried out using the measured pressure fluctuation and the minimum thickness without vibration is presented. The third is that the vibration of the stilling basin caused by the pressure fluctuation leads to material failure. We will quantitatively analyze the cause of the fracture through hydraulic experiments and present the limit conditions. This study conducts various flow characteristics occurring in domestic small dam structure by hydraulic experiment which can measure pressure of small dam structure by changing flow rate and water level condition. In addition, the results from experiments will be applied to the prototype scale considering the scale effect through 3D numerical analysis to improve the utilization and applicability for various cases.

□ Results
In this study, the quantitative critical conditions will be provided. To maximize the applicability in practice, we will develop the convenient calculation method after 3D numerical simulations for diverse cases. The detailed critical condition for the separation or failure of the bed protection will be presented according to the characteristics of flow, namely the upstream hydraulic characteristics and conditions. And critical conditions against the vibration destruction on apron will be provided using its minimum thickness.
These three critical conditions will highly contribute to the improvement of economic benefit and safety.

□ Expected Contribution
Using the technical guidelines for scientifically proven apron and bed protection,the construction and design companies of river facilities can be more likely to march into the global market when they will be reflected in the government-certified river design standards or sub-technical guidelines. It will not only improve overall flood safety, but will also partially enable preemptive response to flood-related disasters. This is expected to help reduce social anxiety about disasters and invokes an intimate river environments. Since this research is the first trial in the world, it has a preemption effect in related field and it can be applied to many studies on various hydraulic structures.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• Table of Contents ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 가. 연구개발 목적 ... 8
• 나. 연구개발의 필요성 ... 10
• 다. 연구개발 범위 ... 12
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 13
• 가. 국내 기술개발 현황 ... 13
• 나. 국외 기술개발 현황 ... 16
• 다. 기술개발 성숙도 ... 19
• 제3장. 연구수행내용 및 성과 ... 20
• 가. 연구개발 목표 및 내용 ... 20
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 136
• 가. 목표 달성도 ... 136
• 나. 관련 분야 기여도 ... 137
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 138
• 가. 연구결과의 활용방안 ... 138
• 나. 기대성과 및 파급효과 ... 138
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 139
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 139
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 139
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 139
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 141
• 제11장. 기타 사항 ... 141
• 제12장. 참고 문헌 ... 142
• 끝페이지 ... 147