• Water Engineering Research
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• 제3권3호
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• pp.155-162
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• 2002

This study presents the theoretical approach for volume concentration, velocity profile, and granular discharge on the fluid-granule mixed flow downstream of the scour hole at the outlet of the hydraulic structure. Concept of dilatant model was applied for the stress-strain relationships of fluid-granule mixed flow since the flow downstream of the scour hole corresponds to debris flow, where momentum transfers through particle collisions. Mathematical formulations were derived using momentum equation and stress-strain relation of the fluid-granule mixture. Velocity profile under the assumption of uniform concentration over flowing layer showed the downward convex type. Deposition angle of downstream hump was found to be a function of an upstream slope angle, a dynamic friction angle and a volume concentration irrespective of flow itself, Granular discharge and the overflow depth were obtained with given values of inflow rates. Experimental results showed relatively good agreements with theoretical ones.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.661-669
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• 1997

본 연구에서는 홍수시 비점착성 제체 위를 월류하는 흐름에 의한 유체-고체 혼합류의 속도 분포와 판박형 세굴을 다루고 있다. 속도 분포는 입지-관성 법칙을 기초로 한 응력-변형률 관계식으로부터 구할 수 있었으며, 세굴 깊이는 Coulomb의 동역학적 법칙을 이용하여 구할 수 있었다. 상기 이론으로부터 구한 이론치를 검토하기 위해 실험을 실시하였으며, 실험치와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 본 연구에서 얻어진 속도 분포의 이론식은 유체-고체 혼합류의 여러 유속 분포에 모두 적용 가능한 것으로서, 토석류에 관한 기존 이론을 상당히 개선시킬 수 있는 식으로 평가되었다. 설계 목적을 위해서, 만약 홍수량과 입자의 성질 및 제체의 규격이 주어진다면, 속도 분포와 세굴 깊이, 월류 수심 및 토사 유출량을 구할 수 있는 식 및 도표를 제시하였다.