Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology
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v.16
no.4
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pp.15-26
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2013
In recent years, river maintenance projects using natural methods have been continuously implemented in urban areas and methods emphasizing ecology are being developed and constructed in revetment areas. However, there is insufficient technical review on the hydraulic stability of those revetment methods during the event of flood. Therefore, a hydraulic analysis is necessary for the stream where revetments are applied. This study was conducted to develop an objective test method for the hydraulic stability of green revetment media. For this purpose, hydraulic model tests were performed for the green base materials for revetments. Tests were conducted using experimental devices for the hydraulic model which were installed to simulate the rapid current during the flood. Loss of soil by the hydraulic condition was compared and analyzed with that of dry green revetment media, and the evaluations were made on the corrosion resistance, tractive force, and contractile force. Test results showed that green revetment media had higher corrosion resistance in non-vegetation condition compared to dry green revetment media, and the loss of base materials by the rooting of vegetation showed significant reduction by the vegetation. In addition, results of the allowable tractive force of the base material indicated it is relatively stable in vegetation condition but scouring can occur in non-vegetation condition. Therefore, the development of vegetation in revetment areas is anticipated to be effective for the stability of revetment areas by reducing external forces interacting with the corrosion resistance and stream bank. The green revetment media in expected to contribute to the stability of revetment areas.
In joint portions of the levee and the barrier, complex 3-dimensional flow was generated and collapse of revetment occurred frequently. For these reasons, it is necessary to install the joint revetment with greater stability as compared with the general revetment at the joint portions. However, design criteria for joint revetment was not presented in River Design Criteria (KWRA, 2009). Therefore it is necessary to research for engineering design of the joint revetment. In this study, hydraulic experiments were performed under various flow conditions in order to realize the collapse conditions of riprap and carried out in 20.0 m straight open channel with one side levee and the width was 4.0 m. The diameter of riprap covered around joint revetment was 0.03 m and the inlet discharges were $0.5{\sim}0.8m^3/s$. The numerical simulations were performed under same conditions with experiment. as results of this numerical simulations, the influence range was confirmed from the distribution of flow characteristics and shear stress. As a result, the riprap diameter of the joint revetment was calculated from 4.1 to 6.9 times greater than that of general revetment. As the inlet discharge was large, the range of vulnerable area was developed long in the downstream direction despite of same withdrawal velocity of riprap. Through this study, the methods of calculating the riprap diameter and influence range were proposed according to hydraulic characteristics of flow around joint revetment. At a later study, if additional experiments about effect of flood plane and various types of barrier is applied, it is expected that rational design method with stability of joint revetment can be proposed.
Moon, Seok Ki;Lee, Eun Yeob;Han, Sung Sik;Lee, Ki Joon
Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology
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v.4
no.1
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pp.98-109
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2001
This study aimed to investigate the effect of revegetation technique for water attacking point using waterlogged prevention frame revetment. In this study, we evaluate frame revetment stability, water quality, plant growth and ecological and envirnomental changes in Mooshim streamside landscape. The results are as follows; 1) The waterlogged prevention frame revetment appeared to be stable despite of two big floods. The materials used for the revetment were not eroded on the water attacking point. Thus, we confirmed the effect of scour prevention of the frame work. 2) The effects of the frame revetment on the water quality appeared to be good for the surrounding environment. Dissolved Oxygen(DO) was higher about $0.4{\sim}0.6mg/{\ell}$ at the frame revetment than that of the main stream flow. pH value was lower about 0.4~0.5. Electric Conductivity(EC) showed lower about $0.8{\sim}1.1{\mu}s/cm$. at submersion prevent frame than the low-flow of the stream. Turbidity was lower about $0.6{\sim}1.2mg/{\ell}$. 3) As the effects on ecological and environmental conditions, we discovered a number of carassius auratus and Zacco platypus in the frame revetment area. Also, sympetrum balteata, coenagrionidae was observed frequently. 4) The plant growth did not appear to tumble or wither despite of two big floods. The visual rating of plant growth was evaluated as medium (around 5 point) 5) The landscape analysis derived four factors(i.e. the harmony, the variation, the flexibility and the provincial characteristics) from the factor analysis.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.8
no.5
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pp.111-117
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2008
Recent climate changes have increased flood damage on bank and revetment. However design standard for revetment that is the one of the most important facility for flood protection is not enough in Korea. In this study, destruction of rock revetment in Guryecity caused by the flood on Aug 2007 was inquired by analysis using 2D hydraulic simulation model SMS and the propriety of established plan for protection of rock revetment was evaluated. For this purpose, the ranges of protection facility for revetment was calculated by two methods. The one is normal method to calculate range of pier scour protection facility, and the other is a method of the standard for river design in Korea. The results of both methods are compared to evaluate the established plan.
Dong Hyun Kim;Su-Hyun Yang;Sung Sik Joo;Seung Oh Lee
Journal of Korean Society of Disaster and Security
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v.16
no.4
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pp.9-18
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2023
Climate change affects the safety of river revetments, especially those associated with external flooding. Research on slope reinforcement has been actively conducted to enhance revetment safety. Recently, technologies for producing embankment blocks using recycled materials have been developed. However, it is essential to analyze the impact of block shapes on the flow characteristics of exclusion zones for revetment safety. Therefore, this study investigates the influence of revetment block shapes on the hydraulic characteristics of revetment surfaces through 3D numerical simulations. Three block shapes were proposed, and numerical analyses were performed by installing the blocks in an idealized river channel. FLOW-3D was used for the 3D numerical simulations, and the variations in maximum flow velocity, bed velocity beneath the revetment, and maximum shear stress were analyzed based on the shapes of the revetment blocks. The results indicate that for irregularly sized and spaced revetment blocks, such as the natural stone-type vegetation block (Block A), when connected to the revetment in an irregular manner, the changes in flow velocity in the revetment installation zone are more significant than those for Blocks B and C. It is anticipated that considering the topographical characteristics of rivers in the future will enable the design of revetment blocks with practical applicability in the field.
The condition of initial movement for the river bed revetment using rip rap is a limit condition beyond which the lining is progressively destroyed as the separate elements are removed by the flow. In the case of the river bed revetment using mattress, however, after the initial movement the containment offered by the mesh remains. A new situation of equilibrium with a deformed river bed revetment using mattress is obtained, allowing it to withstand more severe conditions without compromising the resistance and without further bed deformation. Shield's coefficient for the river bed revetment using mattress is twice the value of that for the river bed revetment using rip rap. This means that with the same hydraulic behavior conditions, the average dimension of the rocks to be used in the river bed revetment using mattress is half that of the river bed revetment using rip rap rock. When the same size rocks are used the allowable velocity for the river bed revetment using mattress is more than twice, even as much as 3 or 4 times that for the river bed revetment using rip rap.
This paper discribes the practical application of stability analysis on the revetment structures, and four different sections of revetment structures are considered in this study. As a result of stability analysis, the the section of inclined revetment with T.T.P. block shows the highest safety factor against to the sliding failure of cap concrete block, while the section of inclined revetment with rubble stone shows the highest safety factor against to the straight and circular sliding failure. And the safety factors are increased by increasing of the rigidity of covered materials and by decreasing of the slope angle. For the safety factor of overturnning and bearing capacity, the section of inclined revetment structures shows higher safety factors than the section of vertical structures, and the safety factors are increased by decreasing of the slope angle and by increasing of the bottom width of the structures.
The present study numerically investigates the effect of the shape of absorbing revetment on wave overtopping rate under regular and irregular incident waves. At first, the numerical model developed by Hur and Choi(2008), which considers the flow through a porous medium with inertial, laminar and turbulent resistance terms, directly simulates Wave-Structure-Sandy seabed interaction and can determine the eddy viscosity with LES turbulent model in 2-Dimensional wave field (LES-WASS-2D), is validated when compared to experimental data. Numerical simulations are then performed to examine the effect of the shape of absorbing revetment and incident wave conditions on wave overtopping rate. The numerical result shows that the wave overtopping rate decreases with the slope gradient of absorbing revetment under both regular and irregular waves. In addition, the effects of mean grain size and porosity of absorbing revetment, incident wave period and crest height on wave overtopping rate are discussed.
The inappropriate hydraulic design criteria on the new revetment technique for the ecological river restoration project happens to lead to economic loss during the flood season. In this study, the hydraulic stability of the developed non-toxic revetment was evaluated at a maximum discharge of $3.0m^3/s$ and a maximum velocity of 3.0 m/s in a real scale experimental channel. The vertical movement of the non-toxic revetment block was in the range of ${\pm}3mm$ mm in the experimental conditions. The results show that the non-toxic revetment block was sufficiently hydraulically secured.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.11
no.3
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pp.201-208
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2011
When designing a river, it is important to select the appropriate bank revetment methods, but there are no specific guidelines until now. Accordingly, it is important to prevent over-budgeting by deciding the suitability of the adopted bank revetment methods when designing a river. In this study, an assessment method was developed to assess the suitability of the adopted bank revetment methods when designing a river. By adopting this method to eight rivers, its validity was examined. Analytic Hierarchy Process (AHP) was used for the assessment, along with suitability index (SI) of the adopted bank revetment methods when designing a river. In order to select the best bank revetment methods, all environmental variables of the selected location have to be considered. Accordingly, to assess the designed bank revetment methods, all variables of the selected location have to be considered. The assessing items include hydraulic stability, environmental-ecological feasibility, economy, and amenity of the bank revetment. Each item includes four to five sub-items, and each sub-items reflect survey results on the locations. The assessment method was adopted and assessed for eight rivers, and bank revetments was designed to determine the SI. The result of this study is considered to be appropriate when assessing an eco-friendly bank revetment methods, and inappropriate designed bank revetments will guide future planners for selecting the most appropriate construction method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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