• Title/Summary/Keyword: 수로암거

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An Experimental Study on Flow Characteristics Around Culvert According to Blocked Area (차단면적 변화에 따른 암거주변 흐름특성 실험연구)

  • Kim, Sung Joong;Yeo, Hong Koo;Kang, Jun Gu;Jung, Do Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.467-467
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    • 2016
  • 암거는 일반적으로 용수나 배수용의 수로가 도로, 철도, 제방 등의 아래에 매설 된 수로를 지칭한다. 이러한 암거는 산업발전으로 사회기반시설의 신설 및 확충, 재정비 등으로 많이 활용되고 있다. 최근 들어 기후로 인한 재해가 급증하면서 이러한 시설물에 대한 안정성 및 관리에 대한 관심이 높아지고 있는 것이 현실이다. 특히 소하천은 집수면적 및 유로연장이 짧고 하상경사가 급하기 때문에 홍수에 취약하다. 즉, 빨라진 유속으로 인해 구조물 주변의 세굴에 의한 유실, 토사유출로 인한 하상퇴적, 부유물로 인한 차단으로 인해 통수에 지장을 받아 피해가 발생하게 된다. 이러한 암거시설물 피해는 2차 피해로 이어질 수 있으며 사회기반시설 파괴로 도시기능이 마비되고 인근 주변지역에 침수로 인한 재산 및 인명피해까지 발생시킬 수 있는 피해 잠재능력을 보유하고 있다. 그러나 피해에 대한 예방대책은 유지관리를 통해 지속적으로 관리하는 것이 대부분의 지침 등에 소개된 내용들이다. 본 연구에서는 암거를 대상으로 암거의 폐색으로 인해 암거주변에서 변화되는 흐름특성을 축소모형을 통해 검토하고자 하였다. 암거 축소모형실험은 1.5m 폭을 갖는 직선수로에서 수행하였으며, 암거모형은 도로암거표준도(2008)를 참조하여 $3m{\times}3m$ 수로암거를 대상으로 1/10 축소모형을 제작하였다. 암거유입부 퇴적으로 인한 암거의 차단률(차단면적/암거단면적)은 차단이 발생하지 않는 0% 조건에서부터 10%, 20%, 30%, 40%, 50% 조건에 대해 실험을 수행하였다. 실험결과 차단에 따른 암거 상류단의 수위는 차단이 없는 암거의 경우에 비해 차단율이 높아질수록 암거유입부 수위는 20.4% ~ 82.7% 상승하는 것으로 나타났다. 암거의 차단률이 40% 이상일 경우 높아진 수위로 인해 암거통로의 윗상면부까지 다다르고 있으며 50%일 경우 암거를 통과하는 흐름이 자유수면흐름이 아닌 오리피스 흐름이 발생하는 것으로 나타났다. 암거유입부 차단으로 인한 암거주변의 최대유속은 암거 직하류부에서 주로 발생하여 암거 유출부에서의 최대유속은 차단율이 증가할수록 선형적으로 증가하는 것으로 나타났으며 암거 유출부에서의 유속은 차단전의 조건(0%) 대비 4.2% ~ 35.5% 까지 상승하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 토대로 고려하였을 때 대부분 산지부에서 설치되는 암거의 경우 유속이 불가피하게 증가하게 됨으로 유속에 따른 유속조절방안(차단 및 우회시설) 및 세굴대책을 세워야 할 것으로 판단된다.

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Mechanical behaviour of waterway culvert structure assembled by precast segments (프리캐스트 세그먼트를 이용한 조립식 수로암거구조물의 역학적 거동 특성)

  • Lee, Gyu-Phil;Hwang, Jae-Hong;Shin, Hyu-Sung;Hong, Se-Kyun
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.12 no.2
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    • pp.193-200
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    • 2010
  • Due to the characteristic of culvert structure, the standard section of the culvert has been established and applied in field. However, this becomes a limitation in selecting a section design corresponding to various field conditions although it can improve the design and applicability of culvert structure. In order to overcome this limitation, we have developed the design and application technology of culvert structure corresponding to the field conditions that various shapes of culvert structure can be covered by assembly of precast segments. Because the structural characteristics of assembling-type waterway culvert structure, the thickness of structure and amount of reinforcing rods can vary according to the fixation or internal hinge status in the connection part of precast segments. This has a strong influence on the applicability and economic efficiency of culvert structure. Accordingly, in order to suggest a reasonable modeling technique of segment connection parts, this study has conducted the field experiment and numerical analysis. According to the results of field experiment and numerical analysis, the slab, wall and base slab with mortar splice sleeves have shown that the assembling-type of waterway culvert structure behaves like an integrated structure.

An Experimental Study on Debris Reduction System for Culvert (암거의 유송잡물 저감시설에 관한 실험 연구)

  • Kim, Sung-Joong;Kang, Joon-Gu;Kim, Jong-Tae
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.10
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    • pp.696-706
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    • 2017
  • The purpose of this study was to verify experimentally debris reduction facilities for culverts installed in small rivers. A culvert is defined as a structure laid under a road or a railroad that passes through an inner urban area or downtown area to make an artificial canal. Culverts are generally categorized into road culverts or waterway culverts, among which the latter are artificial structures designed to discharge running water into a river. At the time of floods, the structural safety of waterway culverts can be undermined by the accumulation of debris, such as soil, boughs and weeds, and they may be at risk of overflowing due to blockages. Debris reduction facilities are necessary to prevent such damage. In this study, the effects of the three existing types of debris reduction facilities were examined through hydraulic experiments. The results of the experiments showed that vertical separation to divert debris reduced the accumulation rate by 27.65 to 31.39 percent. The two types of screen designed to block and divert debris, respectively, were found to have excellent debris blocking abilities. However, when the effects of the rising water level are considered simultaneously, the screen to divert debris was found to show superior effects. The screen to block debris can be considered to have excellent debris blocking ability, but requires the continuous collection of the debris, due to the high risk of rising water levels caused by its accumulation.

Analysis of Impact on the Circulating Water System due to Installation of Low-head Stream Turbine at the Discharge Channel of the Power Plant (발전소 배수로에 초저낙차 조류식 수차 설치로 인한 순환수계통 영향 분석)

  • Kim, Ji-Young;Kang, Keum-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1599-1603
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    • 2008
  • 발전소 냉각수 배수로에는 유속 2 m/s 이상의 빠른 흐름의 수로가 존재하여 수력발전을 꾀할 수 있어, 하동화력의 경우 조류발전 수차인 헬리컬 수차를 이용한 수력 개발이 진행 중이다. 하동화력 배수로는 약 630 m의 암거와 약 250 m의 개수로로 이루어져 있는데, 현재 상업용 발전설비 개발을 위해 시험용 수차발전 설비를 개수로로 이어지는 암거 출구부에 설치하여 성능 시험을 추진하고 있다. 이에 본 연구에서는 발전 설비의 설치로 인한 수위 증가가 냉각수 순환 계통에 미치는 영향을 파악하기 위하여 배수로 구간의 수위변화 또는 압력변화를 수치해석을 통해 분석하였다. 배수로 암거 출구부에 가로 3.6 m ${\times}$ 세로 1.5 m 헬리컬 수차 1 set를 설치하는 경우 저조시에는 seal well 후단(하류측)의 수위가 seal well의 위어 정부표고를 넘지 않아 수차구조물에 의한 압력변화가 상류로 미치는 영향이 없었다. 그러나 고조시에는 seal well 전 후단이 만관 관수로 흐름이 되어 하류의 압력변화가 상류로 전파되었다. 단, 수차구조물을 설치한 경우 순환수 펌프를 처음 기동할 때 압력파의 전파로 인해 초기 약 10 분간 불안정한 압력변화가 발생하나 수차구조물 설치 전인 현상태에서 발생하는 압력변화 범위를 벗어나지는 않고 이내 안정되며, 수차구조물 설치로 인한 수위 증가분만큼의 펌프 양정고 증가로 소요 동력이 증가할 수 있으나 0.2 m 내외의 미약한 증가이므로 정상 운전에는 문제가 없을 것으로 판단되었다. 따라서 수차구조물 설치 시, 저조시에는 순환수계통에 영향을 주지 않으며, 고조시에도 일부 시간 동안 미약한 수두변화만 있을 뿐 순환수 계통의 안전에는 지장을 주지 않을 것으로 확인되었다.

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Monitoring the Wildlife Use of Culverts and Underpasses Using Snow Tracking in Korea (야생동물의 도로 횡단 특성 분석 -도로횡단구조물 상의 눈 위 발자국 조사를 통하여-)

  • Choi Tae-Young;Lee Yong-Wook;Whang Ki-Young;Kim Seon-Myoung;Park Moon-Sun;Park G-Rim;Cho Beom-Joon;Park Chong-Hwa;Lee Myung-Woo
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.20 no.3
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    • pp.340-344
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    • 2006
  • The objective of this paper was to investigate the potential of road-crossing structures as biological corridors that can overcome wildlife habitat fragmentation caused by road construction. Snow tracking on animal trace adjacent to and under bridges, underpasses, and culverts of eight rural highways in Korea was carried out. A total 89 structures were monitored and the results follow. First, the probability of road crossing increases with the increasing cross sectional size of crossing structures. Second, small to medium sized carnivores such as raccoon dog, leopard cat, and Siberian weasel use all types of structures. Finally, water deer, or large herbivore crossed only under bridges. Consequently, further studies are necessary to identify suitable types of road crossing structures that can mitigate the probability of road-kills and habitat fragmentation of water deer.

A Study on the Evaluation of Design Compressive Strength and Flexural Strength of the Improved Deep Corrugated Steel Plate (성능 개선된 대골형 파형강판의 설계 압축 및 휨 강도 평가에 대한 연구)

  • Sim, Jong Sung;Lee, Hyeon Gi;Kang, Tae Sung
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.3
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    • pp.155-162
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    • 2011
  • The structures that use the bridge plates are considered to have advantages such as short work term, excellent economical efficiency and low maintenance cost. Bridge plates are being widely used for water ducts and eco-corridors as replacements of reinforced concrete ducts. Bridge plates are deep and have greater pitch as compare to conventionally deep corrugated steel plate. They are expected to be increasingly used in the future. The structures that use bridge plates have two forms, such as arch type and box type. The arch type structures are designed based on the compressive strength, and the box type structures, based on the moment in the plate member. In this study, the ultimate strength and moment strength of the connection part of the specimens were examined by their thickness. Static and bending tests used to evaluate the performance of bridge plate. Finally, These results were used in the design process.

Analysis of hydraulic characteristics for spillway using numerical simulation (수치해석에 의한 여수로 수리특성분석)

  • Lee, Byeong Wook;Jang, Eun Cheul;Baek, Donghae;Yoon, Jae-Seon;Song, Hyun-Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.246-246
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    • 2022
  • 여수로는 수리시설의 계획저수위보다 높아진 수위를 낮추기 위하여 물을 안전하고 신속하게 방류하는 시설로 조절형식과 비조절 형식으로 구분한다. 조절형식은 인위적으로 조절수문을 이용하여 수위를 조절하는 형식으로 수문식과 밸브식으로 분류하며, 이상홍수대비 비상방수문에 많이 사용되고 있다. 비조절형식은 자연적으로 수위를 조절하는 형식으로 개수로와 관수로로 분류한다. 개수로에는 측수로식, 슈트식, 자유낙하식, 월류식이 있으며, 관수로에는 터널식, 선굴식, 암거식, 사이펀식이 있다. 한국농어촌공사가 관리하는 저수지는 3400개소로 측수로식 2091개소, 월류식 1269개소, 사이펀식 5개소, 선굴식 3개소, 기타 56개소로 비조절형식 여수로가 약 98%를 차지하고 있다. 2003년도에 재해대비 수리시설 설계기준이 개정되어 유역면적 2,500ha, 총저수량 500만m3이상이고 하류지역의 재산 및 인명피해가 클 것으로 예상되는 저수지는 PMF를 설계홍수량으로 적용할 것을 규정하고 있다. 이러한 설계기준의 홍수빈도를 적용하기 위해 기존 저수지의 치수능력증대 사업이 추진되고 있다. 치수능력증대방안으로는 제당높이 증고, 보조여수로 설치, 기존여수로의 확장 등 다양한 방안들이 있으며, 구조물 안정성, 경제성, 현장 여건을 고려한 시공성 등을 종합적으로 고려하여 채택하고 있다. 그 중 가장 대표적인 방안이 기존의 설계빈도를 초과하는 PMF 홍수량에 대하여 추가로 보조여수로를 설치하여 방류하는 방안이다. 본 연구에서는 기존 사이펀 여수로가 설치되어 있는 저수지에 측수로식 여수로와 사이폰식 여수로를 신설하여 FLOW-3D로 수치해석을 수행하였다. PMF 유입에 대한 저수지의 안정성을 확보하고, 이상강우에 의한 재해를 사전에 예방하기 위하여 신설 여수로의 방류능력, 접근 유속, 허용최대유속 등 각종 수리특성을 분석하여 홍수량 배제 능력을 검토하였다.

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Flood Discharge and Stage Analysis of GyeongIn ARA Waterway for the July, 2011 Flood (2011년 7월 홍수 시 경인아라뱃길의 홍수량 산정 및 홍수위 분석)

  • Kwon, Tae-Young;Lee, Dong-Hoon;Yi, Jae-Eung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.387-391
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    • 2012
  • 경인아라뱃길은 인천 서구 오류동과 서울 강서구 개화동을 연결하는 뱃길로 선박의 항해를 위한 주운수로와 두 개의 갑문으로 이루어져 있다. 홍수시 굴포천 상류유역의 홍수량이 열결 수로를 통하여 서해로 배제되며, 굴포천 하류유역의 경우 연결 암거를 통해 홍수량 일부를 서해로 방류한다. 본 연구에서는 2011년 발생한 7월 호우사상에 대하여 경인아라뱃길 유역의 홍수량 및 홍수위의 변화를 검토하였다. 강우-유출 모의는 Clark 유역추적법을 적용하여 14개의 소유역별 홍수량을 산정하였으며, Muskingum-Cunge 방법을 적용하여 하도추적을 수행하였다. 소유역에 대한 홍수 도달시간과 저류상수는 각각 Kirpich 방법과 Russel 공식을 이용하였고, 유출곡선지수값은 AMC-III를 적용하였다. 강우자료는 서울기상청과 인천기상대의 2011년 7월 호우사상을 사용하였으며, 하도의 홍수위 분석은 부정류 해석방법을 이용하였다. 분석 결과, 경인아라뱃길의 각 지점 홍수위는 제방고보다 전체적으로 낮았다. 100년 빈도 홍수량에 대해서 홍수방어가 가능한 경인아라뱃길은 2011년 7월말 호우사상에 대하여 안전한 것으로 판단된다.

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Numerical Analysis of Flow Characteristics for Bifurcation Channel Depending on Channel Planform Change using TELEMAC-2D (TELEMAC-2D를 이용한 분류부 평면형상 변화에 따른 흐름특성 수치모의)

  • Jung, Dae Jin;Jang, Chang-Lae;Jung, Kwan Sue
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.257-257
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    • 2019
  • 최근 기후변화에 따른 대응을 위해 기존 수자원 활용의 고도화 및 배수능력 증대를 위해 다양한 방안이 추진되고 있으며, 그에 따라 기존 개수로에 신규 수로를 연결하여 합류와 분류를 시키는 사례가 증가하고 있다. 특히 신규 개수로 연결을 위한 분류부 형상은 관련 설계기준, 분류유량의 규모, 해당 지점의 하상변동 경향, 지형여건, 흐름 분류시설 및 구조물의 형태(양수펌프장, 스크린이나 수문, 암거설치)와 같은 구조적 요인 등에 의해 달라지지만, 이와 관련된 연구가 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수치모형을 이용하여 분류부 평면형상 변화에 따른 분류유량비와 흐름분리구역 분포 등에 대한 흐름특성을 분석하고 이수와 치수계획 수립 등에 활용하고자 한다. 본 연구에서는 TELEMAC-2D 모형을 이용하여 주수로 상류 유입흐름의 프루우드 수가 0.74, 0.52인 두 흐름에 대해 형상변화 폭을 주수로 폭(B)의 1B, 주수로 형상변화를 급확대, 점진적 확대 구간길이를 1B~3B로 변화시키며 분류유량비(분류수로 유입유량/상류 유입유량)와 흐름분리구역의 위치와 크기 등에 대한 분석을 수행하였다. 분류부 상류 유입흐름의 프루우드 수가 0.74, 분류유량비는 0.33인 흐름은 주수로 형상변화 구간길이가 1B 일 때 0.44~0.46, 3B일 때 0.54~0.60으로 점차 분류유량비가 증가한다. 반면 상류 유입흐름의 프루우드수가 0.52, 분류유량비가 0.52인 흐름은 주수로 형상변화 구간길이가 1B일 때 0.77~0.82에서 3B일 때 0.70~0.80으로 점차 분류유량비 증가율이 감소하는 경향을 나타내게 된다. 주수로 형상변화 폭을 0.5B, 1B로 달리하여 수로 형상변화를 시킨 경우 분류유량비 증가율은 각각 135~162%, 134~176%로 나타났으며, 이는 수로 형상변화 폭보다 변화구간 길이가 더 큰 분류유량비 변화에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다. 흐름분리구역은 상류 유입흐름의 프루우드 수가 0.74인 경우 수로형상 변화구간과 분류수로 입구에 형성되지만, 상류유입흐름의 프루우드 수가 0.52인 경우 수로형상변화 구간과 주수로 하류에도 형성된다. 수치실험 결과 동일수로 폭 직사각형 $90^{\circ}$ 분류수로에서 분류부 평면형상의 변화에 따라 주수로 하류방향흐름의 관성력은 감소하는 반면 분류수로로 향하는 횡압력경사와 흐름분리구역 발생위치 변화로 인해 분류 수로내 통수능이 증가하여 분류유량비가 급격하게 증가하게 된다. 또한 분류부 상류 유입흐름의 관성력이 작은 경우 분류부 평면형상 변화시 주수로 하류방향에서도 흐름분리구역이 형성되고 주수로 종방향 수위가 상승함에 따라 분류흐름 계획수립 시 세심한 주의가 필요하다.

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Development of a Distributed Information Management System for Factory/Office Automation (공장 업무자동화를 위한 분산처리 시스템의 개발)

  • 박두순;공용해;오동익;정종석;오은숙
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2000.10a
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    • pp.265-268
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    • 2000
  • (주)한길은 콘크리트 2차 가공 업체로서, 주로 벤치플륨, 맨흘, 수로관, PC암거딱스 등을 생산하고 있는 중소기업이다. 이 업체는 제품의 특수성과 생산 시설의 규모로 인하여 납품 계약 후에 미리 적정량을 생산하여 재고로 보유하면서 제품을 적기에 납품해야 한다. 그러나 현재 입고, 재고, 출고 관리 등의 업무전산화가 이루어져 있지 않을 뿐만 아니라 생산, 저장, 관리가 동일한 장소와 더불어 지역적으로 분리된 곳에서 이루어지고 있어 정보관리에 많은 어려움을 겪고 있다. 이에 본 연구에서는 근거리 네트워크와 전화전속 네트워크를 혼합한 하이브리드 형태의 분산 환경 시스템을 구축하여 경제적으로 가장 최적인 네트워크 솔루션을 제공하고, 이를 바탕으로 하는 입고, 재고, 출고 관리 시스템과 기본적인 회계 등의 전산 업무를 개발하여 업체의 생산성 및 경쟁력 향상을 도모하고자 한다.