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보 유출형태에 따른 하류부 도수 및 비에너지 손실에 관한 비교 연구 = A Comparative Study on Hydraulic Jump and Specific Energy Losses at Downstream According to the Weir Discharge Types
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학술지명
권호사항
발행연도
2013
작성언어
Korean
주제어
KDC
472.526325
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
149-157(9쪽)
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기존까지 건설된 보는 대부분 보의 상단으로 월류하는 월류형 보가 주로 건설 되어졌다. 월류형 보의 경우 수자원의 관 리의 효과와 지금까지의 많은 연구로 인한 설계, 시공 및 유지관리 방법 등이 용이 하다는 장점이 있다. 하지만 월류형 보의 특성상 보 상단부를 통해 물이 윌류되는 방식이기 때문에 상류부로부터 유입된 유사가 보 하류로 배출되지 못하고, 하상이 높아지면서 저수용량이 감소되어 점차 보의 기능을 상실하게 된다. 이와 같은 토사 퇴적 및 보의 유지관리 문제 를 해결하기 위해 수문을 가진 하단방류형보가 건설되기 시작하였다. 하지만 최근 건설된 하단방류형 보의 설계상의 문 제점으로 인하여 보 하류부의 하상이 세굴되고, 세굴된 하상 때문에 구조적인 문제점이 발생되고 있다. 본 연구에서는 보 의 효과적인 설계 및 운영방법을 위해 월류형 보와 하단 방류형 보의 흐름의 특성, 하류부 수심 변화에 따른 도수길이분 석, 보 형태에 따라 단위거리당 발생되는 비에너지 손실량을 비교분석하였다. 실험분석 결과 하단 방류형보와 월류형보의 상류 조건을 동일하게 유지시 하단방류형보에서 도수의 길이가 Fr 수(Froude number) 3.5에서 최대 2배 길게 나타났으며, 하류 수심이 증가 할수록 도수의 길이는 점차 감소하게 되었다. 단위 거리당 발생되는 비에너지 손실량 비교 분석 결과 단위 거리당 에너지 손실량이 하단방류형보에 비해 월류형 보가 약 2배 높게 나타나는 것으로 판단되었다. 따라서 하단 방류형 시설의 경우 수공 구조물의 안전을 위해 별도의 에너지 감세시설이 필요한 것으로 판단된다.
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