수리실험을 통한 호안재료별 흐름저항 특성 연구 = A Study on the Flow Resistance Characteristics of Bank Revetment Materials by Hydraulic Test
저자
발행기관
호남대학교산업기술연구소(INSTITUTE OF INDUSTRIAL TECHNOLOGY HONAM UNIVERSITY)
학술지명
권호사항
발행연도
2011
작성언어
Korean
주제어
KDC
505
자료형태
학술저널
수록면
73-80(8쪽)
제공처
소장기관
최근 하천사업에는 자연친화적인 설계기법이 도입되고 있으며 호안공법도 과거 제방보호 기능만을 가진 단순한 호안에서 식생을 활용한 다양한 종류의 호안공법이 개발되어서 각종 하천공사에 도입되고 있다. 따라서 호안공법을 도입할 때 호안재료에 따른 유수의 흐름이 하천의 흐름에 미치는 영향을 파악하는 것은 하천설계에 있어 대단히 중요하다. 이에 본 연구에서는 각기 다른 호안재료별로 유속분포, 레이놀즈수, 마찰계수를 산정하여 흐름특성을 파악하고 호안에 대한 적용성 및 호안재료의 수리학적인 평가를 위한 자료 확보에 초점을 두어 수리실험을 수행하였다. 실험에 사용된 호안재료는 토양, 호안블록, 인공식생, 실제식생인 잔디와 갈풀을 이용하였으며, 실내 개수로 실험 장치를 이용하여 유량의 변화에 따라 실험을 실시하였다. 수리실험결과 무식생인 블록과 토양은 바닥으로부터 수면까지의 유속의 변화가 작은 동일한 양상을 보이는 반면, 식생은 바닥으로부터 식생높이까지의 식생영역부분과 식생상단으로부터 수면까지 유속의 분포가 다른 양상을 나타내었다. 식생이 있을 때 무식생 호안재료에 비해 하상으로부터 식생높이까지는 유속이 감소하였고, 식생 상단으로부터 수면까지는 무식생 호안재료에 비해 유속이 증가하는 양상을 나타내었다. 마찰계수 분석결과 토양과 블록은 비슷한 결과를 나타내었지만, 식생은 재료의 상단과 하단부에서 각기 다른 양상을 나타내었다. 다른 재료에 비해 식생의 상단에서는 마찰계수가 감소하였고, 하단부에서는 마찰계수가 증가하였다. 이로부터 식생영역 하단에서 유속의 감소로 인한 하상의 침식과 사면의 보호에 식생이 충분한 효과를 발휘할 수 있다는 사실을 증명하였다.
더보기The nature-friendly design techniques are recently being introduced in river projec-ts and various bank protection revetment techniques which are using the vegetation have also been developed and introduced. The simple bank revetment method which has the only bank protection function has been used in the past. But understanding the effect of water flow in the river is a crucial part in the river design. Therefore the tests have executed for the characteristics of flow by calculating velocity distribution, Reynolds number and friction factor against bank materials and gathered data for the applicability to the bank revetment and the hydraulic assessment of materials. The materials used for the experiment are bare soil, revetment blocks, artificial herbaceous plants, and real herbaceous plants such as lawn grass and Phalaris arundinacea and the vertical velocity distribution was measured by changing flow in the open channel experiment instrument inside. According to the results of the research, it is identified that bare soil and revetment blocks are showed a similar appearance with a little flow velocity changing but vegetation is showed different velocity distributions between surface and the top of vegetation, between the top and bottom of vegetation. In vegetation, it is shown that flow velocity is decreasing between riverbed and the top vegetation and is increasing between the top vegetation and surface against non-vegetation. By result of friction factor experiments, bare soil and revetment blocks appeared a similar outcome but vegetation have different figures at top and bottom of material. The friction factor is decreasing at the top of vegetation compared with the other materials and is increasing at the bottom of vegetation. it was proved that the vegetation is helpful to slope protection and riverbed erosion by decreasing of flow at bottom of vegetation area.
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