Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2006.10a
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pp.153-160
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2006
Tunnel type spillway is rarely constructed in worldwide, and designed secondary in Korea. In this paper we pronounce a case study of tunnel type spillway design. We firstly considered lining concrete abrasiveness and cavitations for tunnel safety. This paper describes the design of tunnel type spillway section, excavation method, blasting, support and concrete lining.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2006.05a
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pp.1726-1731
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2006
Hydraulic and numerical models were applied to design the emergency spillway of ImHa multipurpose Dam. For the numerical model, FLOW-3D was used to evaluate the three-dimensional flow in the spillway. The results of hydraulic model were compared with those of the numerical model which were separated into four zones such as approaching zone, weir zone, transition & tunnel chute zone, and dissipator zone. Moreover, for optimum design of the spillway, the hydraulic and numerical models were performed for the basic plan. Solving the problems of the basic plan, the optimized alternative design was proposed. The numerical models for various conditions of the spillway were performed, which is not always feasible in the hydraulic models. Verified by using the hydraulic models, the optimum alternative design was proposed.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.18
no.1
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pp.4079-4086
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1976
In many reservoir projects, economic considerations will necessitate a design utilizing surcharge. Determination of the most economical combination of surcharge and spillway capacity for a given spillway crest level will require flood routing studies and economic studies of the dam-reservoir-spillway combinations. Many methods of actual flood routing have been devised, each of them with its advantages and disadvantages. Some of these methods are listed below: (1) Arithmetical trial-and-error method. (2) Modified Puls' method (3) Cheng's graphical method (4) Horton's arithmetical method (5) Ekadahl's arithmetical method (6) Digital computer programming. For the purpose of preliminary design and cost estimating of dams and spillways, it is often required to estimate, for a given design flood and spillway crest level. the approximate values of two among the three characteristics of the spillway spillway length, maximum discharge and surcharge depth at maximum discharge, when one of these quantities is given. As is well known, the outflow hydrograph for an ungated overflow spillway assumes the form of a wave-shaped curve with a minimum point for Q=o At zero time and a maximum point for Q=Qmax at its intersection with the falling leg of the inflow hydrograph (see Fig. 4) The shaded area between the inflow and outflow hydrographs represents at the approximate scale the temporary retention Vt. In line with the remarks, draw by free hand the assumed outflow hydrograph with its maximum point for the given Qmax (see Fig. 4) and by planimetration find Vt. From the reservoir capacity curve (Fig. 3) find Vs for the given spillway crest level and make V=Vs+Vt. From the above curve find surcharge water elevation for V and surcharge depth Hmax over spillway crest. From the discharge formula compute {{{{L= { Q} over { { CH}^{3/2 } } }}}} The methed provides a means for a quick and fairly accurate estimation of spillway capacity.
Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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2006.10a
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pp.161-168
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2006
The recent unpredictable weather condition, especially abnormal heavy precipitation which is on the verge of PMF, made implement more rigorous design standard. Following these trends, the idea of additional auxiliary spillway, most of them are tunnel around existing one, is adopted to many sites. Tunnel spillway, having free water table is generally consisted of several compartments such as inlet, transition, inclined, curved and stilling parts. It may has some technical problems to be considered. Among them, the surface deterioration due to cavitation is reported many times in the part of irregularities on lining. Including this kind of problem, several technical considerations for tunnel spillway will be handled in this paper during design procedure.
Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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v.7
no.4
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pp.51-57
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2007
In this study, the flow in the spillway of Gun-nam flood control reservoir were simulated by using FLOW-3D model. The discharge in the overflow weir and flow stability in approach channel were investigated with the original design plan. The results show that the scale of spillway is unsuitable and the flow in approach channel is unstable. To solve this problem, therefore, the alternative design plan were formulated. The flow in the spillway were simulated with the alternative design plan. The results show that the scale of spillway is suitable and the flow in approach channel is stable.
Journal of Korean Society of Disaster and Security
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v.14
no.2
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pp.61-75
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2021
Recently, as the occurrence frequency of sudden floods due to climate change increased and the aging of the existing spillway, it is necessary to establish a plan to utilize an auxiliary spillway to minimize the flood damage of downstream rivers. Most studies have been conducted on the review of flow characteristics according to the operation of auxiliary spillway through the hydraulic experiments and numerical modeling. However, the studies on examination of flood damage in the downstream rivers and the stability of the revetment according to the operation of the auxiliary spillway were relatively insufficient in the literature. In this study, the stability of the revetment on the downstream river according to the outflow conditions of the existing and auxiliary spillway was examined by using 3D numerical model, FLOW-3D. The velocity, water surface elevation and shear stress results of FLOW-3D were compared with the permissible velocity and shear stress of design criteria. It was assumed the sluice gate was fully opened. As a result of numerical simulations of various auxiliary spillway operations during flood season, the single operation of the auxiliary spillway showed the reduction effect of maximum velocity and the water surface elevation compared with the single operation of the existing spillway. The stability of the revetment on downstream was satisfied under the condition of outflow less than 45% of the design flood discharge. However, the potential overtopping damage was confirmed in the case of exceeding the 45% of the design flood discharge. Therefore, the simultaneous operation with the existing spillway was important to ensure the stability on design flood discharge condition. As a result of examining the allocation ratio and the total allowable outflow, the reduction effect of maximum velocity was confirmed on the condition, where the amount of outflow on auxiliary spillway was more than that on existing spillway. It is because the flow of downstream rivers was concentrated in the center due to the outflow of existing spillway. The permissible velocity and shear stress were satisfied under the condition of less than 77% of the design flood discharge with simultaneous operation. It was found that the flood damage of downstream rivers can be minimized by setting the amount allocated to the auxiliary spillway to be larger than the amount allocated to the existing spillway for the total outflow with simultaneous operation condition. However, this study only reviewed the flow characteristics around the revetment according to the outflow of spillway under the full opening of the sluice gate condition. Therefore, the various sluice opening conditions and outflow scenarios will be asked to derive more efficient utilization of the auxiliary spillway in th future.
Faridmehr, Iman;Jokar, Mohammad Javadi;Yazdanipour, Mohammadreza;Kolahchi, Ali
Structural Monitoring and Maintenance
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v.6
no.1
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pp.1-17
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2019
Preserving reservoir safety has recognized to be important for the public where a vast majority of dams are located upstream of greatly populated cities and industrialized areas. Buckling, floatation and cavitation have caused failure in the spillway gates and conveyance features during past catastrophic events; showed their vulnerability and need for regular inspection along with reviewing design calculations to ensure the spillway meet current design standards. This paper investigates the hydraulic and structural consideration of dam's spillway by evaluating the data of Karkheh Dam's. Discharge capacity, flood routings and cavitation damage risk were main features for hydraulic considerations where hydrostatic and hydrodynamic forces and stability conditions were considered in structural considerations.
Synopsis: This study has systemized the results of construction and classification with 656 large dams in Korea which were defined in ICOLD provision. Especially, checking up the drainage capability of large capacity outlets and its of spillway, this paper suggests the planning of outflow discharge with large capacity outlets and spillway in future. The results of this study are following as; 1. The classification by purposes in Korea shows that irrigation dams are 94% in rate(607 dams), jydropower and multipurpose dams are 2% (14 dams), municipal and industrial water supply dams are 4% (26 dams). 2. In design of proposed outflow discharge, spillways of irrigation dams were selected outflow discharge on 100 years return period, those of municipal and industrial water supply dmas 200 years and those of hydropower and multipurpose dams 500 years or 1000 years. 3. Emergency spillway should be considered in the fields of disaster prevention engineering and the rank of return periods for the emergency proposed out flow discharge was suggested. 4. Some of problems are suggested for this subject in future.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2008.05a
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pp.1818-1822
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2008
Generally, not only in order to design three dimensional hydraulic structures such a spillway and to investigate the hydraulic phenomena concerning hydraulic facilities, but also to grasp shape and stability, we simulate actuality phenomenon through hydraulic model experiments. However, it requires too much times, expense and space to perform hydraulic model experiments, as well as it is very difficult to measure reduced scale of actual hydraulic structures. Besides, surface tension can exert fair effect in experiment result, and occasionally an experiment of various case is impossible actually. Therefore, there is necessity to draw proper early result through numerical analysis, and if decide the case of a hydraulic model experiment through the numerical analysis and compare the result, finally economical and reasonable design hydraulic structures are available. This study performs numerical analysis of overflow spillway and an experimental study of hydraulic model tests to design the optimal spillway and suggest a better design to improve hydraulic conditions. From the measurements, revised designs for an hydraulic structure are suggested and consequent improvement effects by the new design are also investigated.
This study analyzed the hydrodynamic flow behavior on a standard ogee spillway with pier by using FLOW-3D. The simulation results were compared with the experiment data of U.S. Army Corps of Engineers - Waterways Experiment Station (WES) and also compared with 2-dimensional simulation results on a spillway without pier. In particular, the characteristics of the distribution of the overflow nappe and pressure in a spillway with pier were investigated in detail. As for the results of the simulation on the flow rate, overflow nappe, and pressure, although there were a few differences in the experiment results of WES, they were identical in most cases in terms of trend. Summarizing the major flow behavior in a standard ogee spillway with pier, first, the water stage at the center line of the bay was higher than that at the side of the bay along the pier. Second, when the water head was larger than the design head of the spillway, at the upstream area of the weir crest, the absolute magnitude of negative pressure occurred highest at the side of the bay along the pier. On the other hand, at the downstream area of the weir crest, the absolute magnitude of negative pressure occurred highest at the centerline of the bay.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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