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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 강릉원주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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자연하천은 대분분 만곡하천이다. 하천의 만곡부는 원심력에 의한 2차류 흐름이 강하게 작용하기 때문에 수충부의 하상이 국부적으로 세굴되고 제방이 붕괴되는 피해가 많다. 이를 줄이기 위해 수공구조물인 수제를 설치하여 유로를 조정하고 하상을 보호할 수 있다. 수제는 설치방법에 따라 하상변동에 미치는 영향이 크게 달라진다. 본 연구에서는 90˚ 만곡개수로에 날개형 잠긴 수제를 설치한 이동상 수리실험으로 만곡 외측에서 수제까지의 이격거리와 수충부 기준수제의 각도에 따른 하상변동을 조사하였다.
이동상 수리실험은 폭 1.16 m, 길이 24 m인 90˚ 만곡 개수로에 평균입경이 3.3 mm인 잔자갈을 깔고, 두께 2.0 cm, 길이 7.0 cm인 직사각형 단면 수제를 목재로 제작하여 설치한 수로에서 수행하였다. 수제는 만곡부를 따라 2열로 배치하고, 평균하상고에서 수제의 높이 H = 2.8 cm를 기준으로 만곡 외측에서의 이격거리 3H, 5H, 7H와 수충부 기준수제의 입사각 5˚와 10˚에 따른 하상변동을 관찰하였다.
실험결과 만곡부의 최대세굴심은 수제 열의 이격거리에 관계없이 기준수제 입사각 5˚보다 10˚에서 더 크게 발생하였다. 만곡부의 전반적인 하상변동 양상도 최대세굴심과 유사하였다. 만곡외측의 하상이 수제 열의 이격거리 3H와 5H에서는 퇴적으로 높아지나 7H에서는 오히려 낮아지는 경향에 기준수제 입사각이 큰 영향을 주지 않았다. 만곡외측에서 수로의 직각방향 유속벡터가 수제 설치 전에는 하상에 집중되는 반면, 수제설치 후에는 하상에서 상향으로 확산하며, 수충부에서 분명하게 드러났다. 이러한 수제에 의한 만곡외측 하상 부근 유동의 교란 현상이 하상변동 특성의 변화를 일으키는 핵심요인으로 판단된다.
이동상 수리실험은 폭 1.16 m, 길이 24 m인 90˚ 만곡 개수로에 평균입경이 3.3 mm인 잔자갈을 깔고, 두께 2.0 cm, 길이 7.0 cm인 직사각형 단면 수제를 목재로 제작하여 설치한 수로에서 수행하였다. 수제는 만곡부를 따라 2열로 배치하고, 평균하상고에서 수제의 높이 H = 2.8 cm를 기준으로 만곡 외측에서의 이격거리 3H, 5H, 7H와 수충부 기준수제의 입사각 5˚와 10˚에 따른 하상변동을 관찰하였다.
실험결과 만곡부의 최대세굴심은 수제 열의 이격거리에 관계없이 기준수제 입사각 5˚보다 10˚에서 더 크게 발생하였다. 만곡부의 전반적인 하상변동 양상도 최대세굴심과 유사하였다. 만곡외측의 하상이 수제 열의 이격거리 3H와 5H에서는 퇴적으로 높아지나 7H에서는 오히려 낮아지는 경향에 기준수제 입사각이 큰 영향을 주지 않았다. 만곡외측에서 수로의 직각방향 유속벡터가 수제 설치 전에는 하상에 집중되는 반면, 수제설치 후에는 하상에서 상향으로 확산하며, 수충부에서 분명하게 드러났다. 이러한 수제에 의한 만곡외측 하상 부근 유동의 교란 현상이 하상변동 특성의 변화를 일으키는 핵심요인으로 판단된다.
목차
차 례국문요약 ⅠAbstract Ⅲ차 례 Ⅴ표 차례 Ⅶ그림 차례 Ⅷ제 1 장 서론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 연구 동향 21.2.1 만곡부 세굴 21.2.2 수제 31.3 연구 내용 및 방법 4제 2 장 이론적 배경 62.1 만곡부 흐름 특성 62.2 수제 92.3 수제 주변 세굴 11제 3 장 이동상 수리실험 및 결과 143.1 실험 장비 143.1.1 90˚만곡개수로 실험 장치 143.1.2 측정 장비 163.1.3 수제 183.2 실험 방법 183.2.1 실험 조건 183.2.2 실험 방법 263.3 실험결과 273.3.1 종방향 최심하상고 333.3.2 최심하상 횡단면 39제 4 장 결과분석 434.1 종방향 최심하상고 434.2 최심하상 횡단면 454.3 만곡구간별 수충부 평균하상고 494.4 만곡구간의 유속분포 51제 5 장 고찰 66제 6 장 결론 69참고문헌 72
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