• Title/Summary/Keyword: 수리 안정성

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River Hydraulic Analysis and Application Using EFDC Model Focused on Geumgang Weir Section (EFDC 모형을 이용한 금강보 구간 하천수리해석 및 적용성 검토)

  • Seo, Sung-Ho;Hur, Young-Teck;Jeong, Sang-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.39-39
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    • 2011
  • 하천에서 수공구조물을 설계시 구조물의 규모, 형식, 운영방식, 안정성 등을 검토하기 위하여 일반적으로 수리모형실험과 수치모형실험을 이용한다. 수리모형실험은 자연현상의 왜곡을 최소화하여 검토결과를 얻을 수 있다는 장점이 있지만, 많은 시간과 비용, 인력 및 공간이 필요하기 때문에 단기간에 다양한 검토가 필요한 경우에는 많은 제약이 따른다. 반면에 수치모형실험은 제한적인 조건에서 검토목적 및 용도에 따라 다양한 수치모의기법을 활용하여 상대적으로 낮은 비용과 신속하고 다양한 검토가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나 수치모형실험은 어디까지나 자연현상에 대한 수학적, 물리적 기법을 활용한 분석이기 때문에 결과에 대한 신뢰성 확보가 매우 중요하다. 최근에는 컴퓨터의 계산능력 향상과 유체의 복잡한 동수역학적 거동 해석 기법의 다양화, 그리고 많은 적용성 검토 연구결과로 인한 신뢰성 향상 등으로 인해 수치모형실험에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 현재 금강에 건설 중인 금강보에 대하여 다차원 수치모형인 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)를 이용하여 하천 구조물 및 물리적 환경변화에 대한 정밀수리분석을 실시하기 위한 사전절차로, EFDC 모형을 하천수리해석에 적용할 경우 모형에 포함되어 있는 다양한 변수설정 및 제약조건들에 대하여 적용한계를 검토하고자 한다. 검토방법은 금강보가 건설되기 이전의 하천지형 상황에서 EFDC 모형과 HEC-RAS 모형을 이용한 수리분석을 수행하고, 수리거동 결과 들을 상호 비교 분석 한다. 수치모의 대상구간은 금강보 건설구간을 포함하여 약 20km 구간이고, 대상구간에 대하여 3차원 정밀지형자료를 구축하였으며, 과거 호우사상에 대한 구간 내 관측 수위 및 모형별 계산수위결과를 비교 검토하였다.

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Development of Guideline for Hydraulic Stability Evaluate with River Restoration (하천 복원을 위한 수리안정성 검토 가이드라인 개발)

  • Oh, Ji-eun;Kim, Byeong-chan;Lee, Jong-seok
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.477-478
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    • 2011
  • 본 연구에서는 도시 농촌 및 산지하천의 각 하천 유형별 특성에 어울리는 하천 식생복원을 위해 가능한 한 최적의 식생모델수종을 구축한 후, 수종의 식생 밀도 등에 의해 변화될 흐름특성 및 홍수위 변화 등의 수리안정성을 검토하는 가이드라인을 개발하였다.

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Development of Spatial River Recreation Index (SRRI) Using Fuzzy Synthetic Evaluation Method and Hydrodynamic Model (퍼지합성법과 동수역학 모형을 이용한 공간적 하천친수지수 (SRRI)의 개발)

  • Siyoon Kwon;Il Won Seo;Byunguk Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.501-501
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    • 2023
  • 하천에서의 여가활동에 대한 수요가 증가함에 따라 각종 친수활동에 대한 안전도 평가가 사고예방을 위해 중요해지고 있다. 친수 활동의 안전은 수리 및 수질 인자에 크게 영향을 받지만 기존 친수지수는 수질 인자에만 집중되어 개발되어왔다. 하지만, 세일링, 패들링, 저동력보트 등 입수형 친수활동의 경우, 다양한 수리 현상에 큰 영향을 받기 때문에 유속, 흐름 방향, 수심 및 수면 폭 등의 수리인자를 친수지수에 반영할 필요가 있다. 또한, 친수활동에 위험이 되는 수리적 조건은 유량 조건과 하천의 평면적 공간에 따라 상이하게 발생하기에 이를 공간적으로 평가하는 것 역시 필요한 실정이다. 본 연구에서는 수리학적 요소를 기반으로 하천 친수 활동에 대한 안전도를 평가하기 위해 공간적으로 친수활동의 안정성을 평가할 수 있는 SRRI (Spatial River Recreation Index)를 제안하였다. SRRI의 개발을 위해 1단계에서는 다양한 유량 조건에서 EFDC 동수역학모형을 이용하여 수리 인자들의 공간적 분포를 재현한 후, 2단계에서는 퍼지합성법 (FSE)를 적용하여 수리인자의 모든 소속도와 가중치를 종합하여 하천 지점별 하천친수지수를 산정하였다. 개발한 SRRI를 낙동강-금호강 합류부에 적용한 결과, 유량 및 지형 조건에 따라 각 수리인자가 친수활동 안전성에 미치는 영향이 공간적으로 매우 상이하게 나타났다. 유향(흐름 방향)은 합류지점 부근에서 친수활동의 위험성을 크게 증가시키는 반면, 사행구간에서는 수심이 중요한 요인으로 나타났다. 고유량 조건에서는 유속이 세일링 및 패들링에서 가장 큰 영향을 미치는 요소로 작용하였다. 특히 세일링은 유량 변화에 민감하여 고유량시에는 주흐름부와 합류부 부근을 제외하고 일부 공간에서만 안전하게 이용이 가능한 것으로 나타났다. 반면 무동력 및 저동력보트는 유량 변화에 덜 민감하여 고유량 조건에서도 부분적으로 허용될 수 있었지만 사행구간의 고수심부에서는 위험 등급으로 권고되었다. 이러한 결과를 바탕으로 SRRI는 다양한 수리학적 조건을 기반으로 공간적 안전정보를 제공함으로써 많은 이용자들이 하천에서 보다 안전한 친수활동을 즐기는 데에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

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Comparative Analyses on Hydraulic Stability Formulae of Riprap (사석의 수리적 안정식의 비교분석)

  • Choi, Hung-Sik;Lee, Min-Ho
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.8 no.3
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    • pp.149-155
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    • 2008
  • To evaluate the formulae for the stability of riprap, the formulae of Isbash, California division of highway, Netherlands, ASCE, Pilarczk, and Maynord are comparatively analysed with the experimental results. The critical velocity which initiates the motion of riprap is increased with the weight and the size in diameter and the riprap size with water depth, Froude number, shear velocity with mean velocity, Shields parameter have great correlation with them. The results by 6 formulae are overestimated in riprap size in diameter and the result by Maynord formula proposed by U.S. Army Corps of Engineers estimates rather correct. The results by Isbash, Netherlands, and Pilarczk are overestimated in riprap weight but the result by California division of highway formula coincides with experimental result. In the experimental results of model riprap artificially made by gypsum with light weight density, the critical velocity is increased with shape factors. The critical velocity appears greater in regular arrangement of model riprap than in random arrangement of it. Therefore the shape factor and the degree of interlocking are an important parameters in riprap stability.

Hydraulic stability evaluation for deep tunnel on continuous precipitation (연속강우에 대한 대심도 터널의 수리적 안정성 평가)

  • Oh, Jun Oh;Park, Jae Hyeon;Park, Chang Keun;Jun, Sang Mi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.99-99
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    • 2016
  • 최근 홍수의 특성과 피해 양상은 과거와는 다르게 변화하고 있으며, 급격한 도시화로 인하여 기존 하천유역의 저류 능력이 감소하였는데 이러한 한계를 극복하기 위하여 이미 외국에서는 대심도 터널을 활용한 홍수재해 관리방안이 오래전부터 활용되어 왔다. 본 연구에서는 현재 서울시에 건설중인 '신월 빗물저류배수시설' 연속강우 시 대심도 터널의 수리적 안정성 평가와 운영방안 수립을 위한 수리모형실험을 실시하였다. 모형은 Froude 상사법칙을 사용하여 원형의 1/50크기로 제작하였다. 모형의 전체 저류 가능량은 모형기준 $2.78m^3$ (원형 $347,778m^3$)이며, 터널 내 잔류수는 전체 저류 가능량의 0 ~ 100%까지 10%씩 변화시켜 실험 CASE를 선정하였다. 각 실험CASE별 수직 유입구 안정성 평가를 실시한 결과 터널 내 잔류수가 10%~80%까지 존재 할 때는 저지수직구1에서의 압축공기 폭발현상으로 인한 월류현상이 발생하였으며, 10%~40%까지는 저지수직구2에서 월류현상이 발생하였다. 하지만 고지수직구에서는 모든 CASE에서의 공기폭발 현상 및 월류현상이 발생하지 않아 유입성능 및 공기배출 성능이 충분히 발휘되고 있는 것으로 분석되었다. 또한 저지수직구1에서의 월류현상 발생 시점은 5분55초에서 3분42초까지 빨라졌으며 저지수직구2에서의 월류현상 발생 시점은 5분57초에서 4분57초로 빨라졌다. 이는 터널 내 잔류수량이 증가할수록 터널 내 만관시점이 빨라져 발생하며, 저지수직구1,2에서의 압축공기 폭발현상 및 월류 현상은 터널 내에서 발생한 반사파의 영향으로 판단된다. 차후 터널 내 반사파 발생에 대한 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것이다.

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Study for Analysis of Hydraulic Characteristic of Close-Natural revetment technique (자연형 호안공법의 수리학적 특성 분석을 위한 기초 연구)

  • Han, Man-Shin;Choi, Gye-Woon;Kim, Woo-Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.704-708
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    • 2010
  • 하천에 있어서 저수호안의 수충부는 수리학적 안정성이 요구되는 부분이나 이에 대한 신뢰성있는 자료와 적정 공법의 선정 방안이 마련되어 있지 않고 있으며, 국내 자연형하천 조성을 위하여 하천하안에 적용된 공법들은 대부분 콘크리트블록, 발파석, 강화석, 전석, 잡석 등 견고한 재료를 활용한 공법이었다. 최근 하천의 생태환경 조성으로 인하여 식생에 의한 공법 개발이 활발하게 진행되고 있으나 이의 치수적인 평가는 진행되고 있지 않으며, 이들 각종 공법의 적용여부는 주로 소류력의 평가에 의한 것으로 하천의 생태적 환경보다는 치수적인 관점에서 적용되고 있다. 국내 생태하천의 경우 호안의 경사가 1:2~1:5정도로 매우 완만한 것이 보통이며, 급강하 하천이 아니기 때문에 설계유속은 2~3m/s 정도이다. 본 연구에서는 경사에 따른 호안의 안정성을 검증하기 위하여 3차원 모델인 Flow-3D를 이용하여 길이 20m, 폭 2m, 높이 1m의 개수로 장치를 구성하였으며, 호안의 조도변화에 따른 유량별 2차원 유속분포 및 Froude수를 산정하여 분석하였다.

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An experimental study of repair of porcelain-fused to metal restorations (치과용 도재용착주조관(陶材溶着鑄造冠)의 수리에 대한 실험적 고찰)

  • Kim, Jin-Wan
    • Journal of Technologic Dentistry
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    • v.2 no.1
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    • pp.55-59
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    • 1980
  • 이와 같은 세 기술은 많은 도재용착주조관의 수리에 이용된다고 할 수 있고 이런 기술은 완전한 보철물을 다시 만들지 않고 연장된 도재용착주조관의 수리에 적용할 수 있는 것이다. 금속덮개(over casting)와 핀에서 유지를 얻는 금속 전장판에 의한 수리의 성공은 다시 제작한 도재용착주조관의 그것과 비교할 만하다. 그러나 도재에 합성수지(composite resin)를 결합시켜 수리하는 방법은 합성수지(composite resin)가 도재보다 잘 닳을 뿐만 아니라 색깔의 안정성도 좋지 않으며 도재가 금속판에 용착될 때 창조되는 결합력보다 silance bonding agent를 사용하여 창조되는 결합력 즉 화학적 결합(chemical bond)이 약하기 때문에 좋다고 할 수는 없다. 그러므로 silance bond repair에 관한 연구는 앞으로도 여러분들과 함께 더욱 더 연구할 과제가 아닌가 생각되는 바입니다.

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A Fully Coupled Hydrogeomechanical Numerical Analysis of Rainfall Impacts on Groundwater Flow in Slopes and Slope Stability (사면 내의 지하수 유동과 사면의 안정성에 대한 강수 영향의 완전 연동된 수리지질역학적 수치 해석)

  • 김준모
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.6
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    • pp.5-16
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    • 2002
  • A hydrogeomechanical numerical model is presented to evaluate rainfall impacts on groundwater flow in slopes and slope stability. This numerical model is developed based on the fully coupled poroelastic governing equations for groundwater flow in deforming variably saturated geologic media and the Galerkin finite element method. A series of numerical experiments using the model developed are then applied to an unsaturated slope under various rainfall rates. The numerical simulation results show that the overall hydromechanical slope stability deteriorates, and the potential failure nay initiate from the slope toe and propagate toward the slope crest as the rainfall rate increases. From the viewpoint of hydrogeology, the pressure head and hence the total hydraulic head increase as the rainfall rate increases. As a result, the groundwater table rises, the unsaturated zone reduces, the seepage face expands from the slope toe toward the slope crest, and the groundwater flow velocity increases along the seepage face. From the viewpoint of geomechanics, the horizontal displacement increases, and the vertical displacement decreases toward the slope toe as the rainfall rate increases. This may result from the buoyancy effect associated with the groundwater table rise as the rainfall rate increases. As a result, the overall deformation intensifies toward the slope toe, and the unstable zone, in which the factor of safety against shear failure is less than 1, becomes thicker near the slope toe and propagates from the slope toe toward the slope crest. The numerical simulation results also suggest that the potential tension failure is likely to occur within the slope between the potential shear failure surface and the ground surface.

Stability on Preventive Structures of Shore Erosion with Natural Affinity (자연 친화형 해안 침식방지 구조물의 안정성)

  • Lee, Jong-Seok;Han, Jae-Myung
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.7 no.9
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    • pp.212-219
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    • 2007
  • This study were developed with the preventive structures of shore erosion using the seawater circulation system in wave dissipation block of the natural affinity. The shore protection structures were established to excellent by the hydraulic model experiment on reflectivity and stability and wave overtopping in comparison with existing other structures. These structures, in order to analyzes also as the shore protection and the erosion preventive, were examined with the field applications of performance and the capacity of prevention, respectively, from field construction of the pending positions. As the result, the structures were ensured with the applications and the efficiency as the shore protection structure of erosion preventive by certifying accumulated sediment deposits in the field measurement and monitoring.