Abstract
Presented in this paper is a brief summary of the basic theory and observation from a laboratory investigation aimed at determining flow characteristics and ice jam topography in a sinuous channel, and in a single-bend channel. The sinuous channel comprised thirteen $90^{\circ}$ bends and was of comparatively small s\aspect ratio. The single-bend channel was a $180^{\circ}$ bend, which was an order of magnitude large in width as well as aspect ratios than the sinuous channel. The simulated ices were polyethylene and polypropylene beads and block. The streamwise velocities near the bottom were larger than that of surface in sinuous channel and forming ice jam in sinuous channel, this phenoumena were found strongly. Jams were generally thicker along the inner bank of bends. The path of maximum-streamwise velocity was displaced towards approachs side of the inner bank of bends. Radial variation of jam thickness was to be regular by increasing size of ice fragments. The rate of jam head progression around outer bank of the single bend was faster than that of inner bank and its velocity was roughly steady. With increasing Froude number, jm thickness became less uniformly distributed; being generally thicker along the inner bank and near the jam's toe. Two-layer model might be adaptable for the computing the streamwise velocity in shallow river bends. Two cells of secondary flow cound be expected in ice covered-river bends.
만곡수로에서의 흐름, ice jam의 형성 및 분포특성을 규명하기 위하여 기본이론을 분석하고, 실험수로로는 연속 만곡수로와 단일 만곡수로를 사용하였다. 연속 만곡수로는 13개의 중심각 $90^{\circ}$만곡부가 연결된 수로이며 하폭에 대한 수심의 비가 2이며 단일 만곡수로는 중심각 $180^{\circ}$이며 하폭에 대한 수심의 비가 4로 비교적 수심이 얕은 수로이다. 실험에 사용된 얼음재료는 폴리에칠렌과 폴리프로필렌 구슬(bead)와 조각(block)이다. 연속 만곡수로에서는 저면유속이 표면유속보다 크며 ice jam의 형성으로 이러한 현상은 더욱 크게 나타났다. Jam의 두께는 일반적으로 내측이 외측보다 두꺼웠으며 최대 유속선은 ice jam의 발생으로 인하여 더욱 내측으로 편이되었다. 횡방향 jam의 두께는 하폭에 대한 얼음 조각의 길이 비가 증가함에 따라 규칙적으로 분포 되었다. 단일 만곡수로에서의 jam hed는 얼음의 운송량이 일정한 경우 외측이 내측 보다 빨리 진행되었으며 그 속도는 비교적 일정하였다. Froude 수가 증가되므로 jam 두께는 횡단면에 걸쳐 불균일하게 되며, 내측과 jam 끝부분이 두껍게 된다. Two-Layer model은 수심이 얕은 만곡부에서 적용가능하며, 2차 흐름의 분포는 상하 2개의 cell이 존재함을 알 수 있었다.
