[표지]
요약문
Executive Summary
목차
I. 연구개요 21
제1장 연구의 필요성 23
제2장 연구목표 및 내용 27
1. 연구목표 27
2. 연구내용 및 범위 28
3. 사업과의 연계성 31
4. 연구성과 활용방안 및 기대효과 32
II. 연구성과 35
제3장 항만구조물 설계동향 37
1. 외곽시설 설계조건 및 동향 분석 37
2. 무역항 관련 설계동향 분석 43
제4장 직립식구조물 설계 기법 49
1. 직립식 구조물에서의 월파량 산정 기법 49
2. 직립제 유공부 최적 제원 및 연파해석 기법 개발 68
제5장 선반(shelf) 및 천퇴(shoal) 지형에서의 파랑 변형 87
1. 선반(shelf)지형에서의 쇄파 변형 87
2. 천퇴(shoal)에서의 파랑 변형 91
제6장 홍수 방어시스템 범주 97
1. 홍수 방어시스템 97
2. 홍수 방어시스템의 종류 98
3. 국외 홍수 방어 구조물 103
제7장 임시·재설치형 홍수 방어시스템 적용 고려사항 119
1. 시스템 적용 고려사항 119
2. 홍수 방어 제품 범주 131
3. 임시 방어 구조물 범주 132
4. 재설치형 방어 구조물 범주 145
5. 임시 홍수 방어의 일반적 사용 154
제8장 월류 방지 구조물 수리학적 평가 159
1. 수리학적 평가 159
제9장 월류 방지 구조물 선정 177
1. 선행시간 177
2. 적절한 시스템의 설계 180
3. 사용지침 183
제10장 설치형 월류 방지 구조물 실험 191
1. 설치형 월류 방지 구조물 실험 191
2. 설치형 월류 방지 구조물 현장 검증 219
제11장 결론 225
제12장 참고문헌 227
서지자료 231
Bibliographic Data 232
판권기 233
표 2.1. 총괄 연구내용 28
표 2.2. 연차별 연구내용 29
표 3.1. 국내 무역항 현황 43
표 4.1. 실험파 조건 54
표 4.2. 여유고와 입사파고의 비 54
표 4.3. 입사각에 따른 월파량 저감계수 58
표 4.4. 실험파 조건 61
표 4.5. 상대여유고(RC/HS) 조건(이미지참조) 61
표 4.6. 주기에 따른 월파량 영향계수(γχ) 산정결과(이미지참조) 64
표 4.7. 구간별 월파량 저감계수 산정결과 65
표 4.8. 실험파 조건 70
표 4.9. 유공부 및 유수실 제원 70
표 4.10. 연파 실험을 위한 실험파 조건 81
표 5.1. 쇄파변형 실험을 위한 실험파 조건 88
표 5.2. 천퇴 실험조건 91
표 7.1. 이동 및 설치 마감 시 발생하는 전형적인 실패 원인 130
표 7.2. 일반적으로 적용 가능한 임시 방어 제품 154
표 10.1. 실험에 적용된 구조물 형식 194
그림 1.1. Deltares의 IJkdijk 실험 제방 25
그림 1.2. 설치형 월류 방지 구조물 설치 사례 26
그림 2.1. 연구수행체계 30
그림 2.2. 거시 기술로드맵 31
그림 2.3. 미시 기술로드맵 32
그림 3.1. 울산신항 남방파제 1공구 표준단면도 38
그림 3.2. 울산신항 남방파제 2공구 표준단면도 39
그림 3.3. 울산신항 북방파제 1공구 표준단면도 40
그림 3.4. 울산신항 북방파제 2공구 표준단면도 40
그림 3.5. 포항영일만 북방파제 표준단면도 41
그림 3.6. 설계외력 증대에 따른 설계동향 분석 42
그림 3.7. 부산항 감천항 남방파제 표준단면도 44
그림 3.8. 울산신항 북방파제 2공구 표준단면도 44
그림 3.9. 인천신항 진입도로 및 호안축조 1공구 표준단면도 45
그림 3.10. 포항 영일만항 외곽시설 2-1단계 표준단면도 46
그림 3.11. 부산항 신항 서컨테이너터미널 2-5단계 표준단면도 46
그림 3.12. 최근 무역항 설계동향 47
그림 4.1. 직각입사와 경사입사의 혼재 50
그림 4.2. 실험수조 및 모형설치 모식도 52
그림 4.3. 평면 수리실험에 적용된 실험 모형 모식도 53
그림 4.4. 모형설치 및 실험장면 53
그림 4.5. 직립식 구조물에서의 무차원 월파량 55
그림 4.6. 입사각에 따른 월파량 저감계수 58
그림 4.7. 직립식 구조물에 대한 월파량 59
그림 4.8. 모형 배치도 61
그림 4.9. 평면 모형 단면 모식도 62
그림 4.10. 일직선 모형의 평균 Q-R 그래프 63
그림 4.11. 평면 월파량 산정을 위한 직선구조물 실험장면 63
그림 4.12. 취약구간(우각부) 월파량 실험장면 65
그림 4.13. 무차원 월파량의 공간적 분포 66
그림 4.14. 취약구간(우각부) 월파량 실험결과 67
그림 4.15. 단면 모형 모식도 71
그림 4.16. 유공케이슨 전면부 형상 모식도 72
그림 4.17. 유공케이슨 유공부 제원 설계 기법 실험장면 73
그림 4.18. 유공 1실 유공부 제원 결정 실험결과 74
그림 4.19. 유공 2실 유공부 제원 결정 실험결과 76
그림 4.20. 상대유수실 폭(B/L) 및 유수실 폭에 따른 반사계수 77
그림 4.21. 상대유수실 폭(B/L) 및 유수실 폭에 따른 반사계수 77
그림 4.22. 상대유수실 폭(B/L) 및 유수실 폭에 따른 반사계수 78
그림 4.23. 상대유수실 폭(B/L) 및 유수실 폭에 따른 반사계수 78
그림 4.24. 유공 1실 상대유수실 길이(S/Hs)별 반사계수 비교(이미지참조) 79
그림 4.25. 유공 2실 유공부 길이비(S₁/S₂)에 따른 반사계수 비교 79
그림 4.26. 연파의 발생 모식도 및 실험장면 81
그림 4.27. 실험영역 및 모형설치 개념도 82
그림 4.28. 실험모형 단면도 83
그림 4.29. 수리실험 및 수치해석 결과 비교(x방향, CASE 1) 84
그림 4.30. 수리실험 및 수치해석 결과 비교(y방향, CASE 1) 85
그림 5.1. 실험수조 모식도 89
그림 5.2. 쇄파실험 장면 89
그림 5.3. 불규칙파 쇄파변형 해석 결과 90
그림 5.4. 타원형 천퇴 92
그림 5.5. 천퇴 설치 모식도 및 실험장면 93
그림 5.6. 타원형 천퇴 실험결과 94
그림 6.1. 전형적인 영구 홍수 방어시스템 개념도 98
그림 6.2. 일반적인 재설치형 홍수 방어시스템 개념도 100
그림 6.3. 임시 홍수 방어시스템 개념도 102
그림 6.4. TW 튜브벽 설치 평면도 103
그림 6.5. TW 튜브벽 설치 사례 103
그림 6.6. 아쿠아 댐 설치 사례1 104
그림 6.7. 아쿠아 댐 설치 사례2 104
그림 6.8. Hesco Bastion 컨테이너 시공 105
그림 6.9. Hesco Bastion 컨테이너 개념도 105
그림 6.10. 피라미드 모래주머니 설치 개념도 106
그림 6.11. 대형 모래주머니 설치 사례 106
그림 6.12. 아쿠아 제방 개념도 107
그림 6.13. 아쿠아 제방 설치 107
그림 6.14. FLOODSTOP 설치 사례1 108
그림 6.15. FLOODSTOP 설치 사례2 108
그림 6.16. NOAQ 박스벽 설치 사례(외측) 109
그림 6.17. NOAQ 박스벽 설치 사례(내측) 109
그림 6.18. 아쿠아 방어벽 시공 110
그림 6.19. 아쿠아 방어벽 설치 사례 110
그림 6.20. 팔레트 방어벽 개념도 111
그림 6.21. 팔레트 방어벽 설치 사례 111
그림 6.22. 포타댐 설치 사례1 112
그림 6.23. 포타댐 설치 사례2 112
그림 6.24. BL/HAP-SB 홍수방어벽 설계도 113
그림 6.25. BL/HAP-SB 홍수방어벽 설치사례 113
그림 6.26. 홍수방어벽과 홍수방어용 댐 K 설치사례1 114
그림 6.27. 홍수방어벽과 홍수방어용 댐 K 설치사례2 114
그림 6.28. 라피댐 설치사례 115
그림 6.29. 더치댐 설치 사례1 116
그림 6.30. 더치댐 설치 사례2 116
그림 6.31. 수리학적 방어벽 설치 사례1 117
그림 6.32. 수리학적 방어벽 설치 사례2 117
그림 6.33. 불투명 홍수제어벽 설치 사례1 118
그림 6.34. 불투명 홍수제어벽 설치 사례2 118
그림 7.1. 영구 홍수 방어시스템의 파괴 형태 120
그림 7.2. 전형적인 임시·재설치형 홍수 방어시스템 파괴 유형 120
그림 7.3. 설계홍수위의 불확실성 122
그림 7.4. 홍수 발생 시 시스템 운영 과정 126
그림 7.5. 시스템 설치 미완료에 의한 파괴 분류 127
그림 7.6. 임시·재설치형 홍수 방어 제품 분류 132
그림 7.7. 임시 홍수 방어 제품 분류 133
그림 7.8. 공기·물 충진 튜브 133
그림 7.9. 공기 충진 튜브 운영 134
그림 7.10. 물 충진 튜브 운영 136
그림 7.11. 투과재 및 불투과재 채움 컨테이너 136
그림 7.12. 투과재 채움 컨테이너 137
그림 7.13. 불투과재 채움 컨테이너 138
그림 7.14. 자립식 홍수 방어벽 139
그림 7.15. 연성 자립식 홍수 방어벽 운영 140
그림 7.16. 강성 자립식 홍수 방어벽 142
그림 7.17. 홍수 방어 프레임 142
그림 7.18. 연성 홍수 방어 프레임 운영 143
그림 7.19. 강성 프레임 방어벽 운영 144
그림 7.20. 재설치형 홍수 방어 제품 분류 145
그림 7.21. 평상시 재설치형 홍수 방어벽 146
그림 7.22. 홍수 조건에서의 재설치형 홍수 방어벽 146
그림 7.23. 연성 자립식 재설치형 방어벽 147
그림 7.24. 강성 자립식 재설치형 홍수 방어벽 148
그림 7.25. 평상시 프레임 방어벽 149
그림 7.26. 홍수 조건에서의 프레임 방어벽 149
그림 7.27. 재설치형 프레임 방어벽 149
그림 7.28. 평상시 조립식 방어벽 150
그림 7.29. 홍수 조건에서의 조립식 방어벽 151
그림 7.30. 자동 조립식 방어벽 151
그림 7.31. 강성 자립식 재설치형 홍수 방어벽 152
그림 7.32. 전면 사전 설치 수문 153
그림 7.33. 방어 높이 향상을 위한 임시 홍수 방어시스템 적용 단면 155
그림 7.34. 방어 높이 향상을 위한 임시 홍수 방어시스템 적용 계획 155
그림 7.35. 기존 구조물을 보강한 임시 홍수 방어시스템 적용 단면 156
그림 7.36. 기존 구조물을 보강한 임시 홍수 방어시스템 적용 계획 156
그림 7.37. 홍수 담수를 위한 임시 홍수 방어시스템 적용 단면 157
그림 7.38. 홍수 담수를 위한 임시 홍수 방어시스템 적용 계획 157
그림 7.39. 흐름 우회를 위한 임시 홍수 방어시스템의 적용 계획 158
그림 8.1. 안정 해석을 위한 정역학적 개념도 161
그림 8.2. 강성 자립식 구조물의 안정성 해석을 위한 정역학적 개념도 167
그림 8.3. 방수포를 씌운 강성 자립식 구조물의 정역학적 개념도 168
그림 8.4. 물채움 플라스틱 튜브의 안정성 해석을 위한 정역학적 개념도 169
그림 8.5. 조절식 튜브 시스템의 안정성 해석을 위한 정역학적 개념도 170
그림 8.6. 방수포를 씌운 조절식 튜브 시스템의 수정 정역학적 개념도 173
그림 8.7. NOAQ 시스템의 안정성 해석에 대한 정역학적 개념도 174
그림 9.1. 허용선행시간 및 설치 시간에 대한 유역 반응과 홍수 경보 시작 수위의 영향 179
그림 9.2. 상대적으로 낮은 설계 홍수위에 의한 허용선행시간 영향 179
그림 9.3. 상대적으로 높은 설계 홍수위에 의한 허용선행시간 영향 180
그림 9.4. 임시·재설치형 홍수 방어를 위한 전략 결정 181
그림 10.1. 실험수로 평면도 192
그림 10.2. 실험수로 및 흙 제방 설치 192
그림 10.3. 실험 제방 설치 193
그림 10.4. 프레임식 Type1 194
그림 10.5. 프레임식 Type2 195
그림 10.6. 커버형 구조물 195
그림 10.7. L형 구조물 196
그림 10.8. 접이형 구조물 196
그림 10.9. 월류 방지 구조물 설치 197
그림 10.10. 실험측정장비 198
그림 10.11. 용량식 파고계 설치 199
그림 10.12. 실험준비 및 유량공급 199
그림 10.13. 시간별 수위 변화(case 1, 2, 4) 200
그림 10.14. 시간별 수위 변화(case 3, 5) 200
그림 10.15. 실험수로 수위상승(case 1, 하상으로부터 0.10m 지점) 202
그림 10.16. 실험수로 수위상승(case 1, 하상으로부터 0.50m 지점) 203
그림 10.17. 실험수로 수위하강(case 1, 하상으로부터 0.60m 지점) 204
그림 10.18. 실험수로 수위하강(case 1, 하상으로부터 0.40m 지점) 205
그림 10.19. 실험수로 수위하강(case 1, 하상으로부터 0.05m 지점) 206
그림 10.20. 실험수로 수위상승(case 2, 하상으로부터 0.05m 지점) 207
그림 10.21. 실험수로 수위상승(case 2, 하상으로부터 0.87m 지점) 208
그림 10.22. 실험수로 수위하강(case 2, 하상으로부터 0.40m 지점) 209
그림 10.23. 실험수로 수위상승(case 3, 하상으로부터 0.50m 지점) 210
그림 10.24. 실험수로 수위상승(case 3, 하상으로부터 0.90m 지점) 211
그림 10.25. 실험수로 수위하강(case 3, 하상으로부터 0.40m 지점) 212
그림 10.26. 실험수로 수위상승(case 4, 하상으로부터 0.50m 지점) 213
그림 10.27. 실험수로 수위상승(case 4, 하상으로부터 0.87m 지점) 214
그림 10.28. 실험수로 수위하강(case 4, 하상으로부터 0.40m 지점) 215
그림 10.29. 실험수로 수위상승(case 5, 하상으로부터 0.50m 지점) 216
그림 10.30. 실험수로 수위상승(case 5, 하상으로부터 0.90m 지점) 217
그림 10.31. 실험수로 수위하강(case 5, 하상으로부터 0.40m 지점) 218
그림 10.32. 안동 하천실험센터 전경 219
그림 10.33. 안동 하천실험센터 사행수로 종단면 220
그림 10.34. 월류 방지 구조물 설치 220
그림 10.35. 프레임식 Type2 구조물 설치 개요도 221
그림 10.36. L형 구조물 설치 개요도 221
그림 10.37. 프레임식 Type2 구조물 현장 설치 222
그림 10.38. L형 구조물 현장 설치 222
그림 10.39. 프레임식 Type2 구조물 실험 223
그림 10.40. L형 구조물 실험 223