• Title/Summary/Keyword: 수리현상

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수리모형실험을 이용한 청계천 복원 건설 공시의 수리 안정성 검토

  • 노영신;윤병만;송재우;윤세의
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.947-951
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    • 2004
  • 본 연구의 목적은 청계천 복원에 따라 새로이 설계된 하도의 치수안정성을 수리모형실험을 통해 검증하는 것이다. 실험 모형은 태평로 입구로부터 신답철교까지 청계천 복원 5.8km 전구간을 대상으로 평면 1/100, 면적 1/40의 축척으로 제작하였으며, 실험은 치수안정성 검토 및 대안 제시와 홍수시 하도와 벼수구의 유량 분배 효과의 검토에 중점을 두어 실시되었다. 치수 안정성 검토를 위해 청계천 복원으로 인한 홍수시 수위 및 유속변화 등의 흐름변화를 파악하였으며 홍수량 소통 가능 여부와 구조를 영향에 회한 월류 문제 등을 파악하여 대안을 제시하였다. 실험 결과 200년 빈도 홍수시에 본류와 개구부에 관로 미설치시 본류는 제법 여유고가 확보되나 좌${\cdot}$우안 관로의 경우 전체구간에서 만관이 발생하며, 토구의 흐름 지체 및 역류현상이 나타났다. 이는 체내지에 침수의 해를 줄 것으로 예상되므로 안정성 확보를 위해서는 개구부 및 비상 개구부를 추가로 설치하여 관로 만관에 따른 침수피해를 예방해야 할 것으로 판단된다.

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Design for Mokgamcheon Restoration Considering Integrated Water Resources Management (IWRM) (유역통합관리를 고려한 목감천 복원설계안)

  • Lee, Kil-Seong;Park, Ki-Doo;Oh, Jin-Ho;Kang, Won-Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.202-212
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    • 2010
  • 하천복원설계 절차에 따라 현상태의 유역통합관리 대안 적용 전후에 대한 수리학적 특성을 저수량과 평수량에 대해 HEC-RAS 모형과 RMA2 모형을 이용하여 분석하였으며, 기본적인 수리모형의 계산결과를 바탕으로 목감천 하천설계 구간 4.5 km에 대해 하천의 수리 수문학적 분석을 수행하였다. 그리고 목감천에서의 지배유량을 산정하여 Rosgen의 하천분류법에 의해 하천형태를 분류한 후 경험식에 의한 하천복원설계를 수행하였다. 즉, 하천형태의 분류에 따라 하도 평면형 결정 및 하상경사 예측, 경험식에 의한 하도 단면 및 하상경사의 결정, 사행파장에 의한 여울의 위치를 각각 결정하였다. 목감천 하천복원 설계를 위한 구체적인 상세설계안을 마련하기 위하여 하천복원설계에 필요한 하도 평면형, 하도 종단형, 하도 단면형을 결정하였으며, 상세 설계의 기초자료로 활용한다.

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A Hydraulic Conductivity Model Considering the Infiltration Characteristics Near Saturation in Unsaturated Slopes (불포화 사면의 포화 부근 침투 특성을 고려한 수리전도도 모델)

  • Oh, Se-Boong;Park, Ki-Hun;Kim, Jun-Woo
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.30 no.1
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    • pp.37-47
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    • 2014
  • Unsaturated hydraulic conductivity (HC) is integrated theoretically from soil water retention curves (SWRC) by Mualem capillary model, but the prediction of HC is extremely sensitive to small variation of matric suction near saturation. Near saturation, the Mualem HC based on smooth SWRC decreases abruptly and has problems in the reliability of hydraulic behavior and the stability of numerical solutions. To improve van Genuchten-Mualem (VGM) HC, the van Genuchten SWRC model is modified within range of low matric suction (arbitrary air entry pressure). At an arbitrary air entry pressure, the VG SWRC is linearized in log scale until full saturation. The modified VG SWRC does not affect the fit of actual retention behavior and either the parameters of original VG SWRC fit. Using the modified VG SWRC, the VGM HC is modified to integrate for each interval decomposed by arbitrary air entry pressure. An analytical solution on modified VGM HC is proposed each interval, to protect the rapid change in HC near saturation. For silty soils, VGM models of HC function underestimate the unsaturated permeability characteristics and especially show rapid reduction near saturation. The modified VGM model predicts more accurate HC functions for Korean weathered soils. Furthermore, near saturation, the saturated HC is conserved by the modified VGM model. After 2-D infiltration analysis of an actual slope, the hydraulic behaviors are compared for VGM and the modified models. The prediction by the proposed model conserved the convergence of solutions on various rainfall conditions. However, the solution by VGM model did not converge since the conductivity near saturation reduced abruptly for heavy rainfall condition. Using VGM model, the factor of safety is overestimated in both initial and final stage during heavy rainfall. Stability analysis based on infiltration analysis could simulate the actual slope failure by the proposed model on HC.

강우-유출 사상에 대한 합류부에서 배수영향에 따른 유출특성 검토

  • Lee, Tae-Hui;Park, Hyeon-Geun;Lee, Yeon-Gil;Jeong, Seong-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.315-315
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    • 2011
  • 본류와 지류가 합류되는 합류부에서는 배수영향으로 수위가 증가하더라도 수면경사가 완만해져 감속흐름이 발생하고 배수영향을 받지 않는 동수위보다 유량이 감소하는 수리특성이 나타난다. 또한 지류의 유역면적이 본 류의 유역면적과 비슷한 경우 홍수사상에 따라 역류현상이 발생하여 본류 유역에서의 유출이 발생하지 않더라도 본류의 수위가 증가하는 현상이 발생하기도 한다. 따라서 수위-유량관계에 있어서도 복잡한 현상이 발생하여 단일 수위-유량관계곡선을 개발하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 한강과 평창강이 합류되는 각 하천 하류에 위치한 국토해양부 팔괴 수위관측소와 영월 수위관측소에서의 강우-유출 사상에 따라 변이하는 유출 특성을 검토하였다. 우선 강우 사상을 검토하기 위하여 평창강 유역의 대표 강우관측소인 유천 및 방림 강우관측소와 한강 상류유역의 대표 강우관측소인 대기 및 정선 강우관측소의 2010년 3월과 7월의 강우 사상을 비교하였다. 또한 유출 사상을 검토하기 위하여 평창강 유역 하류의 팔괴 수위관측소와 한강 상류유역 하류의 영월 수위관측소의 2010년 3월 15일부터 17일과 7월 17일부터 20일까지 두 사상에 대한 관측자료, 2010년 3월 16일과 7월 17일에 유량측정을 실시하여 확보한 측정자료를 비교 검토하였다. 또한, 홍수사상에 따른 한강과 평창강 합류부에서의 배수영향 및 역류현상을 검토하기 위하여 2008년 7월 및 2010년 9월의 유량측정을 통하여 확보한 측정자료를 바탕으로 수리특성을 검토하였다. 그림 1에는 한강 및 평창강 유역의 대표 강우관측소의 위치와 각 유역 출구점인 수위관측소의 위치를 도시하였다.

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An Evaluation on Water Quality Variations according to Weir Operation using Multi-dimensional Public Domain Models (다차원 수리·수질모형을 통한 하천의 이상상황 대응 모의)

  • Kim, Sung Hoon;Lee, Sang-Wook;Kim, Yeon-su;Noh, Joonwoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.102-102
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    • 2017
  • 갈수시 하천의 수질문제는 다양한 요인에 의해 발생하고 제어된다. 수질 그 자체는 상류나 지류의 점오염원과 비점오염원의 증가 또는 예상치 못한 추가적인 오염원의 유출에 직접 영향을 받으며, 조류 등의 발생도 영향인자인 수온 및 일사량 또는 바람에 의존적이다. 최근 수년간은 특히 빈번한 가뭄조건의 발생으로 인하여 갈수기의 강우 및 유출량이 저조하여 상대적으로 하천의 조류발생이 다수 발견되고 보고된 바 있다. 이와 같은 수질의 이상상태를 일시적으로라도 제어하기 위한 방편으로 유량의 증가, 인위적인 하천 수위의 변동 및 유속 변동 등이 고려될 수 있으며, 이를 위해서는 상류의 댐과 하천의 다기능보 등의 조절을 탄력적으로 수행하여야 한다. 이와 같은 시설물 운영효과는 수질문제의 원인을 근본적으로 해결하는 것은 아니지만, 이의 일시적인 효과를 극대화하기 위해서는 기존의 수리 수질 모델링이 이상 수질 발생시의 방제 및 사후분석 등을 중심으로 이루어진 부분을 넘어서, 사전 설정된 조건에 의한 예측모의와 가이드라인의 연계방식이 효과적일 것이다. 본 연구는 수질 이상이 빈번히 발생되었던 낙동강의 칠곡 하류 하천을 중심으로 2차원 CE-QUAL-W2 모형과 EFDC모형을 병행 모의하여 다기능보 인근의 표층과 저층의 수온(밀도) 성층화 및 이의 해소와 관련된 수리모의 및 수질인자에 대한 영향을 분석하였다. 수리모형 구축의 적정성은 현장의 실측 수온과 모의결과 비교를 통해 확인하였으며, 구축된 수리 수질 모델을 이용하여 추가방류량 3~23백만$m^3$ 규모에서 발생하는 수리적인 수층혼합 현상과 일시적으로 저감가능한 수질개선 효과가 의미있는 수준으로 나타날 수 있음을 예측하였다. 또한, 다기능보의 수문방류 모의시에 개방조건을 0.3~3.5m로 달리하여 방류기간 중 총방류량이 유사하더라도 최대방류량 또는 유속이 충분치 않은 경우에는 혼합효과가 급격히 감소함을 알 수 있었다. 연구에서 밝혀진 조건들을 향후 보다 효과적으로 수치모의하기 위한 방안으로서 EFDC모형의 내부경계조건을 다기능보의 문비조건(RSG, Lift 등)에 맞게 조정하는 방법을 제안하고 그 적용성을 검토한 뒤 모형을 부분 수정하여 제시하였다.

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경인운하갑문의 개도와 개폐속도에 관한 수리모형실험

  • 김규한;박창근;편종근
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.143-146
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    • 1997
  • 우리나라 인천항의 적체현상은 그 한계를 초과한 상태여서 체선율이 약 40%에 이르고 있다. 아울러, 수도권 대량화물의 대부분이 인천항을 경유하여 내륙수송방법을 통해 운송되므로 수도권의 심각한 교통체증을 가중시키며, 물류가격경쟁력의 저하현상을 초래하고 있다. 따라서, 운하를 건설하여 연안해송, 내륙수운 등의 수송수단을 통해 대량화물 운송을 원활히 하여 내륙교통량을 완화시키고 수송비를 절감시킬 필요성이 있다. (중략)

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Experimental Study on Wave Transmission Coefficients of Submerged Structure : II. Rubble-Mound Type Structure armored by Tetrapods (수중구조물의 파고전달계수 산정 실험 : II. 테트라포드 피복 경사형 수중구조물)

  • Lee, Jong-In;Kim, Young Il
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.40 no.5
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    • pp.497-507
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    • 2020
  • Two-dimensional laboratory experiments were conducted in a wave flume to investigate the wave transmission phenomena of rubble-mound type submerged structures armored with Tetrapods. Different experimental conditions were included by considering relative crest depth, relative freeboard, relative crest width, wave steepness, and so on. An empirical formula was proposed to predict the wave transmission coefficients over various specifications and structural designs of the partial perforated (rubble-mound) type submerged structure from the experimental results. The proposed formula successfully predicted the wave transmission coefficients. In this study, the proposed empirical formula of the wave transmission over the rubble-mound type submerged structure was improved from the existing formula.

A Numerical Study on Characteristics of Flood Wave Passing through Urban Areas (2) : Application and Analysis (도시지역을 관통하는 홍수파의 특성에 관한 수치적 연구 (2) : 적용 및 분석)

  • Jeong, Woo-Chang;Cho, Yong-Sik;Lee, Jin-Woo
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.10 no.1
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    • pp.65-72
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    • 2010
  • In this study, the effects of urban areas against flood waves due to a dam failure were numerically investigated based on the two laboratory experiments and the predicted water surface elevations at specific points showed good agreement with available measurements. In the first experiment, a relatively high water depth and the delay effect of flow at the front of urban areas are observed. The urban areas may become a large obstacle against smooth propagation of flood wave. In the second one, as the inflow increases, moreover, the water surface elevations can be classified into abruptly decreasing portion and slowly decreasing portion, and the first arrival time to the front of urban area is decreasing with the increasing inflow.

Study on Hydraulic Characteristis for Upstream Migration of Fish in a Pool-and-Weir Fishway (어족의 소상을 위한 계단식어도 수리특성에 관한 연구)

  • Kim, Jin-Hong;Kim, Chul
    • Water for future
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    • v.27 no.2
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    • pp.63-72
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    • 1994
  • In this study, hydraulic characteristics for upstream migration of fish in a pool-and-weir fishway were analyzed through experiment. The results showed that streaming flow was preferable to plunging flow for upstream migration of fish and it was not good to make an orifice beneath the septum since it generates turbulent jet and eddies. Protrusions on the side wall of fishway were preferable to grooves since they decelerate flow velocity and make upstream migration easy. A vertically movable septum was necessary for a flushing of deposited bed material, and net installing over fishway was also needed for birds not to approach the fishway and eat fish.

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An Experimental Investigation for Hydraulic Characteristics of Solid and Perforated-wall Caissons of a Mixed Type Breakwater (혼성방파제의 무공 및 유공 케이슨의 수리특성에 관한 실험)

  • 서경덕;오영민;전인식;이달수
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.4 no.4
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    • pp.243-249
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    • 1992
  • Hydraulic experiments were carried out to investigate the hydraulic characteristics of solid and perforated-wall caissons of a mixed type breakwater for regular waves of various heights and periods. It was found that a perforated-wall caisson is more advantageous than a solid caisson for such hydraulic characteristics as reflection. transmission, and runup at the front face of the caissons and that the experimental results agree reasonably well with existing theoretical or empirical relationships. Especially the reflection coefficient of a perforated-wall caisson. mainly governed by the resonance in the wave chamber, was found to be minimum when the width of the wave chamber is approximately a quarter of the wave length in the wave chamber.

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