사행하천의 유로변경에 따른 유량배분모의 = Simulation of Discharge Distribution as Channel Change of Meandering River
저자
발행사항
충주 : 충주대학교 산업대학원, 2009
학위논문사항
학위논문(석사)-- 충주대학교 산업대학원: 토목공학전공 수자원 전공 2009. 2
발행연도
2009
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
충청북도
형태사항
ⅷ, 59 p. ; 26cm
일반주기명
지도교수:김지학
소장기관
본 연구에서는 사행하천의 유로변경에 따른 각 빈도별 유량 및 수위조건에 대하여 유량배분모의를 위해 1차원 수치모형으로 HEC-RAS모형을 적용하였으며, 2차원 모형인 RMA-2 모형을 적용하여 유량배분에 따른 유속분포를 구하였다. 1차원 모형과 2차원 모형의 수치모형 실험결과를 비교·검토하여 1차원 모형에 의해 제시된 유속 및 수위분포와 2차원 모형에 의해 산출된 유속분포의 타당성을 검토하여 대상하천의 유로변경에 따른 유량배분 모의를 통하여 홍수소통을 위한 적정한 방법을 제시하고자 한다.
유로변경 구간의 Loop형 수로의 HEC-RAS 모형 모의시 에너지 방법을 이용하였으며, 이때 유량비는 직류하천과 곡류하천의 유량비를 6:4인 경우가 가장 양호한 결과를 나타내었다.
유로변경 구간의 통수능 분석결과 신설되는 직선부에서는 계획홍수량인 50년빈도 홍수량 뿐만 아니라 100년 빈도의 홍수량에 대해서도 최소1.64m 이상의 여유고를 두고 원활히 소통되는 것으로 분석되었으며, 직선부 상류쪽의 재정비되는 수로단면에서도 100년 빈도의 홍수량에 대해서 원활히 소통되는 것으로 분석되었다.
2차원모형인 RMA-2에 의해 산정된 유속과 수위는 좌 우안 및 유심부에서 많은 차이를 나타냈으며, 1차원 모형에 의해 산정된 단면평균유속과는 유로변경 시점부에서 상당한 차이를 나타냈으며, 유로변경전 구간에 비해 유로변경후 구간의 상류부에서 유로변경의 영향을 받아 유속이 증가하는 경향을 보였으나, 유로변경 종점부로 향할수록 수로의 형태가 안정됨에 따라 유속도 감소하는 것으로 나타났다.
This study analyzed the hydraulic characteristics by discharge distribution as channel change of meandering river. One-dimensional model, HEC-RAS, and two-dimensional finite element model, RMA-2 were used to simulate hydraulic characteristics to project flood from the main channel change.
And this study was analyzed the variation of flow depth and velocity in main channel for channel change. Therefore, this study aims to interpret problems of current circumstances by analyzing the hydraulic characteristics according to the channel changes between now and after of the river efficient flood conveyance plans.
The hydraulic characteristics at junction are studied through the variation of approaching discharge in the upstream channel. The energy-based method solves for water surface across the junction by performing standard step calculations with the one dimensional energy equation. The results of the discharge ratio between the designed channel and the curved channel is presented 6:4 ratio.
The capacity of flood flow between designed channel and curved channel was improved to suitable of size in 50, 80, 100 year design frequency.
By using RMA-2 model, a two-dimensional finite element model that may reflect the characteristics of the designed channel now and after of the river improvement. It is found that RMA-2 model is more suitable for the analysis of exact flow depth and velocity estimation for the meandering channels where there is relatively big difference in flow depth between left/right and middle channels. Upstream area due to change channel was increased flow velocity and downstream due to stabilization of channel was decreased flow velocity.
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