彎曲比 및 河床材料에 따른 蛇行水路의 移行特性 = Migration characteristics with the sinuosity and streambed materials in meandering channels
저자
발행사항
서울: 檀國大學校, 1992
학위논문사항
학위논문(박사)-- 단국대학교 대학원: 토목공학과 수공학전공 1992
발행연도
1992
작성언어
한국어
주제어
KDC
537 판사항(3)
DDC
627 판사항(19)
발행국(도시)
서울
형태사항
xiv,104장: 삽도; 26cm
소장기관
사행수로의 만곡비와 하상재료에 따른 이행특성 모형을 질량보존의 법칙, 운동량 방정식 및 하상 안정식을 적용하여 개발하였다.
만곡비가 1.50 이상인 거친 하상재료 사행수로의 경우에는 CRM(constant-radius curve method) 및 SGM(sine-generated curve method)을 적용하여 흐름특성의 예측치를 구하고 이를 현장으로부터의 실측자료와 비교하였으며, 만곡비가 1.50 미만인 미세 하상재료의 준사행수로(sinuous channel)의 경우에는 STM(small-wavetheory method)을 적용하여 유로이행 특성을 각각 구하였다. 사행수로의 경우 조도계수를 하상재료의 조건에 따라 주면마찰, 내부왜곡저항 및 편저항 등의 인자를 고려하여 CRM 및 SGM으로 구한 횡방향 하상경사, 수심 및 유속의 분포는 실측한 현장자료와의 비교에서 잘 일치하는 것으로 나타났다. 준사행수로의 미세하상 재료의STM에 의한 유로 이행량의 계산에서 횡방향 질량 이송계수는 유로이행의 방향과 크기의 결정에 중요한 역할을 하는 계수임이 확인되었으며, 횡방향 및 흐름방향으로의 유로 이행량을 산정한 결과 0.40이 적절한 값으로 나타났다. 횡방향 하상경사는 외측제방의 만부 정점부근에서 만곡비의 증가에 따라 수심의 지체를 발생시키는 것으로 나타났는데, 이로 인한 수심의 지체거리는 수로 중심선에서의 횡방향 하상경사가 최대인 곡선부 정점과 협만곡횡단사이거리의 약 1/5 지점에서 발생되는 것으로 나타났다.
사행수로의 유로이행은 횡방향으로의 이행보다는 흐름방향으로의 것이 큰 것으로 나타났는 바, 사행수로의 세굴방지용 보호공 및 구조물은 외측제방의 곡선부 정점에서부터 협만곡횡단 사이에 설치하는 것이 효과적일 것으로 사료된다.
A model for simulation of migration characteristics with the sinuosity and streambed materials in meandering channels was developed through the application of the equations for conservation of mass, momentum, and lateral stability of the streambed.
For the meandering channels of coarse materials and with their sinuosities over 1.50, flow characteristics were predicted by the Constant-radius Curve Method (CRM) and the Sine-generated Curve Method (SGM), and their results were compared with the field data. And, for the sinuous channels of fine materials and with their sinuosities under 1.50, meander migration charecteristics were simulated by the Small-wave Theory Method (STM). In the meandering channels studied in this research, transverse bed slope, distributions of flow depths and velocities predicted by CRM and SGM with skin friction, internal distorsion and spill resistance, were in good agreement with the measured field data. From the meander migration rate calculations in sinuous channels by STM, it was confirmed that the transverse mass-flux factor plays a significant role in determining the magnitude and the direction of meander migration. And it was shown that the appropriate values was about 0.40. It was also shown that the lag of flow depth occurred due to the transverse bed slope as the sinuosity increased, and that the lag distance due to maximum transverse bed slope in channel centerline occurred at about 1/5 of the distance between the bend apex and the crossover.
From the result of this study that the magnitude of meander migration is larger in longitudinal direction than lateral one, it was recommended that the hydraulic structures for scour protection should be set between the bend apex of concave bank. and the crossover in meander channels.
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