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유사 유입이 없는 중공블록 내부하상의 국부세굴

Local Scour of Hollowness-Block Bed in the Clear Water Flow

초록/요약

하천의 수공 구조물은 홍수 시 작용하는 유수력에 대한 안정성을 확보해야 한다. 본 연구에서는 최근 개발된 친환경 식생호안블록인 중공블록을 하상에 설치할 경우 중공블록 내부하상 국부세굴 특성을 연구하였다. 유사 유입이 없도록 중공블록을 설치한 개수로에서 수리모형 실험을 실시하여 흐름저항과 국부세굴에 대한 중공블록의 영향을 평가하였다. 흐름저항 특성 인자인 Manning의 조도계수와 Darcy-Weisbach의 마찰손실계수는 유량과 수심에 큰 영향을 받고 이들은 서로 비례관계에 있음을 확인하였다. 유사 유입이 없는 경우 중공블록 내부에서의 국부세굴의 깊이는 유량, 유속, 수심, 채움재의 입경, 블록의 설치 방향, Reynolds수, Froude수 등에 따라 달라진다. 실험 결과 세굴에 영향을 주는 주요 인자는 채움재의 입경과 유속, 그리고 블록의 설치 방향이다. 최대 세굴심은 채움재의 입경과 유속에 더 큰 영향을 받으며, 세굴량은 블록의 설치 방향에 따라 달라지고 블록의 파괴는 채움재의 입경과 설치 방향에 더 영향을 받는다.

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초록/요약

The hydraulic structure in the river must have stability against stream power in floods. This study is to research about the characteristics of local scour in the hollowness-block bed as a vegetation bank protection block. The effects of hollowness-block on flow resistance and local scour in the clear water flow of open channel are investigated. It is shown that Manning's coefficient and Darcy-Weisbach's coefficient in channel flow with the hollowness-block are mainly influenced on the flow discharge and the flow depth and have a proportional relationship. The local scour depth of the hollowness-block without sediment inflow may vary with the flow rate, velocity and depth of flow, the diameter of fillers, the placement direction of the hollowness-block, Reynolds number, Froude's number etc. As a results of this experiments for the hollowness-block, it is shown that the filler diameter, the flow velocity and the direction of the block's placement are important factor. The maximum scour depth is dependent on more the filler diameter and flow velocity more than the direction of block placement. The amount of local scour in the hollowness-block is more sensitive on the block direction. And the failure of the block is dependent on more the filler diameter and the block direction more than the flow velocity.

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목차

제 1 장 서 론 = 1
1.1. 연구목적 및 배경 = 1
1.2. 연구동향 = 2
1.3. 연구내용 및 방법 = 3
제 2 장 기본이론 = 4
2.1. 흐름저항 = 4
2.2. 차원해석에 의한 국부세굴심 유도 = 6
제 3 장 수리실험 = 13
3.1. 수리모형실험 = 13
3.1.1. 개수로 실험장치 = 13
3.1.2. 중공블럭 모형과 적용상사율 = 15
3.2. 실험조건 및 실험방법 = 17
3.2.1. 실험유량 및 수로경사 = 17
3.2.2. 흐름저항 및 세굴심 측정방법 = 18
3.3. 조도계수와 마찰손실계수 = 21
3.4. 세굴심과 마찰속도 = 23
제 4 장 세굴특성 = 25
4.1. 조도계수 = 25
4.2. 세굴심 = 30
4.3. 세굴양상 = 35
4.4. 무차원 특성값 = 40
제 5 장 한계국부세굴과 파괴의 한계 = 46
5.1. 한계국부세굴 = 46
5.2. 파괴의 한계 = 47
제 6 장 결론 및 향후 연구과제 = 50
6.1. 결론 = 50
6.2. 향후과제 = 51
참 고 문 헌 = 52
ABSTRACT = 54

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