DOI QR코드

DOI QR Code

An Experimental Study for Estimation of Bed Protection Length

보 하류부 하상보호공 길이산정을 위한 실험연구

  • Received : 2011.10.14
  • Accepted : 2011.12.26
  • Published : 2011.12.31

Abstract

This study proposes a formula to calculate length of river bed protection through experimental research and an experimental plant has been installed to investigate the parameters which influence the length of scouring in the river after overflowing the weir. Through hydraulic experiments, the critical velocity, difference of water level between upstream and downstream and height of weir have been selected as independent variables. And new formula to calculate a length of river bed protection is suggested as the result of this study in the consideration of complex weir that consists of movable and fixed weir. The new formula is verified through additional experiments. Results of this study can be used for weir structures' construction and maintenance plans.

본 연구에서는 하천의 이동상 실험분석을 통하여 보 하류부의 하상보호공 길이 산정을 위한 공식을 제안하였으며, 실제 하천과 유사한 모형수로와 하천을 횡단하는 보 구조물을 설치하여 수리모형실험을 수행하였다. 실험을 통하여 하천 횡단 구조물인 보가 설치되었을 경우 수리학적 특성인 수위, 유속의 변화와 하상변동 등을 분석하였으며, 수리모형실험 수행 이후 실험 결과에 대한 분석을 통하여 보 설치에 따른 수리실험을 실시하여 하상 보호공 공식을 고정보 및 가동보에 대하여 제시하였고, 제시된 공식과 기존의 하상보호공 길이 산정공식을 비교해 본 결과 본 연구에서 제안된 공식에 의하여 산정된 바닥보호공 길이가 실험결과와 일치하는 것으로 나타났다. 또한, 본 실험을 통하여 보 설치에 따른 하상 퇴적 길이 및 하상변화를 산정하였으며, 산정결과 유량의 증가에 따라 보 직하류부부터 시작되는 세굴심과 최대세굴거리가 증가함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 안상진, 김종섭. 1995. 교각의 크기와 접근각도에 따른 국부세굴심의 실험적 연구. 한국수자원학회 1995년도 학술발표회 논문집. pp 54-58.
  2. 여창건, 김영호, 서근순, 송재우. 2009. 가동보 설치로 인한 수리학적 영향 분석. 대한토목학회 2009년도 정기학술대회 논문집. pp 1444-1447.
  3. 여홍구, 강준구, 정상화. 2006. 보 하류부 난류유속강도에 대한 실험적 연구. 한국수자원학회 2006년 학술발표회 논문집. pp 1318-1322.
  4. 이강철. 1997. 해상교량 교각기초 주변의 국부세굴 특성. 석사학위논문. 명지대학교.
  5. 최계운, 서병하, 곽한범. 1997. 모형실험을 통한 해상교각 주위에서의 세굴예측. 한국수자원학회 1997년 학술발표회 논문집. pp 102-107.
  6. 한국수자원학회. 2009. 하천설계기준․해설. pp 411-431.
  7. Bligh, W. G. 1915. Dams and weirs, American Technical Society.
  8. Bohr, T., Dimon, P. and Putkaradze, V. 1993. Shallow-water approach to the circular hydraulic jump. Journal of Fluid Mechanics. 254. pp 635-648. https://doi.org/10.1017/S0022112093002289
  9. Chanson, H., and Brattberg, T. 2000. Experimental Study of the Air-Water Shear Flow in a Hydraulic Jump. Intl JI of Multiphase Flow. 26(4): 583-607. https://doi.org/10.1016/S0301-9322(99)00016-6
  10. Garcia, M. H. 1993. Hydraulic Jumps in Sediment-Driven Bottom Currents. Journal of Hydraulic Engineering, 119(10): 1094-1117. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1993)119:10(1094)
  11. Posey, C. J. and Hsing, P. S. 1938. Hydraulic jump in trapezoidal channels. Engineering News-Record. 121(26): 815-817.