[표지]
요약문
Summary
목차
제1장 서론 14
1. 연구 필요성 14
1.1. 연구 배경 14
1.2. 국내외 현황 15
2. 연구목표 및 내용 18
2.1. 연구목표 18
2.2. 연구내용 19
2.3. 당해연도 연구 추진 일정 20
2.4. 연구 추진 체계 20
제2장 국내외 설계기준 비교검토 21
1. 횡단구조물의 흐름특성 21
1.1. 횡단구조물의 구성 21
1.2. 횡단구조물의 파괴 원인 22
1.3. 횡단구조물의 흐름 구분 23
2. 국내외 설계기준 비교 26
2.1. 보의 정의 및 구조형식 26
2.2. 본체의 특성 28
2.4. 물받이공 28
2.5. 바닥보호공 31
2.6. 설계기준 비교 및 문제점 36
제3장 입자영상 유속계를 이용한 흐름장 측정 39
1. 이론적 배경 39
1.1. 기존 유속 측정 방식과의 차이 39
1.2. 영상유속계 39
1.3. 표면영상유속계 40
2. 표면영상유속계를 이용한 현장 유속 측정 46
2.1. 영산강 죽산보 하류 유속 측정 46
2.2. 금강 공주보 하류 유속 측정 64
3. PIV를 이용한 보 하류 유속장 측정 80
3.1. 실험 개요 80
3.2. 실험결과 82
제4장 2차원 수치해석 90
1. 모형의 이론 90
1.1. 근사 Riemann 해법에 의한 2차원 흐름 모형 90
1.2. 유한체적법의 적용 100
2. 모형의 적용 105
2.1. 경계조건 105
2.2. 모의 결과 106
제5장 결론 107
참고문헌 108
서지자료 111
Bibliographic Data 112
판권기 113
표 1.1. 하천등급별 횡단구조물 현황 16
표 1.2. 국가 및 지방하천 하천횡단구조물 관련 계획 16
표 3. 연차별 세부 연구내용 19
표 2.1. 횡단구조물의 각 부분별 목적 및 기능 22
표 2.2. 기준별 보의 정의 26
표 2.3. 국가별 보의 표준도 27
표 2.4. 본체 특성에 대한 각국 설계기준 비교 28
표 2.5. 물받이에 대한 각국 설계기준 비교 30
표 2.6. 물받이에 대한 각국 설계기준 비교 32
표 2.7. 흐름 조건별 도수특성 33
표 2.8. 국내외 설계기준 비교평가 38
표 3.1. 4번 수문중앙 하류방향 유속 49
표 3.2. 4번 수문 하류 25.5m 횡단 유속 49
표 3.3. 2번 수문중앙 하류방향 유속 54
표 3.4. 2번 수문 하류 7.0m 횡단 유속 55
표 2.5. 2번 수문중앙 하류방향 유속 58
표 2.6. 2번 수문 하류 20.0m 횡단 유속 58
표 3.7. 2번 수문중앙 하류방향 유속 59
표 3.8. 2번 수문 하류 20.0m 횡단 유속 61
표 3.9. 죽산보 수리모형 실험 결과 63
표 3.10. 4번 수문 1m 개방시 수문 중앙 하류방향 유속 69
표 3.11. 6번 1m 개방시 수문중앙 하류방향 유속 73
표 3.12. 6번 3m 개방시 수문중앙 하류방향 유속 76
표 3.13. 6번 3m 개방시 수문중앙 하류방향 유속 79
표 4.1. 수치모의 조건 106
그림 1.1. 바닥보호공 피해 사례(낙동강 합천창녕보) 15
그림 1.2. 다기능 보의 형식별 분류 15
그림 1.3. Sanjou와 Nezu(2009)의 multi-layer PIV 측정 방법 18
그림 1.4. 세부 연구목표 19
그림 1.5. 1차년도 세부 연구 추진일정 20
그림 2.1. 횡단구조물의 구성 21
그림 2.2. 횡단구조물의 피해 유형별 원원 23
그림 2.3. 횡단구조물의 흐름 구분 24
그림 2.4. 유형별 흐름 양상 24
그림 2.5. 프루드수에 따른 도수 특성 25
그림 2.6. 블라이 공식 결정 배경 31
그림 2.7. 하천사방기술기준의 바닥보호공 개념도 32
그림 2.8. 농업생산기반정비사업설계기준의 바닥보호공 흐름구분 34
그림 3.1. PIV의 기본 원리 40
그림 3.2. LSIV를 위한 하천 표면 영상 획득 41
그림 3.3. 왜곡 영상 42
그림 3.4. 카메라 위치에 의한 영상 왜곡 42
그림 3.5. 무참조점 방식의 영상 왜곡 보정법 44
그림 3.6. 스마트폰의 경사각(Yaw, Pitch, Roll) 44
그림 3.7. 영산강 죽산보(2013년 3월 31일 촬영) 46
그림 3.8. 영상 획득에 사용된 스마트폰(2013년 3월 31일 사전 준비시) 47
그림 3.9. 4번 수문의 표면 유속 측정 결과(2013.4.2. PM 15:27) 48
그림 3.10. 4번 수문 하류 유속 분포(2013.4.2. PM15:27) 48
그림 3.11. 4번 수문 하류의 표면유속 분석 결과(2013.4.2. PM 15:27) 50
그림 3.12. 4번 수문 방류에 따른 유황 상황(2013.4.2. PM 15:27) 51
그림 2.13. 4번 수문 하류의 표면 유속 분포(2013.4.2. PM 15:27) 51
그림 3.14. 2번 수문 월하류의 표면 유속 측정 결과(2013.4.2. PM 16:30) 53
그림 3.15. 2번 수문 월류부의 표면 유속 측정 결과(2013.4.2. PM 16:30) 54
그림 3.16. 4번 수문 직하류의 표면 유속 측정 결과(2013.4.2. PM 16:30) 56
그림 3.17. 2번 수문 하류 18~30m 구간의 표면 유속 측정 결과(2013.4.2. PM 16:05) 57
그림 3.18. 2번 수문 하류 40~59m 지점의 표면 유속 측정 결과(2013.4.2. PM 16:11) 60
그림 3.19. 2번 수문 하류의 표면유속 분포(2013.4.2. PM 16:30) 62
그림 3.20. 공주보 전경(웹카메라 화면) 64
그림 3.21. 4번 수문 영상의 위치 관계 65
그림 3.22. 4번 수문의 개방에 따른 흐름 상태 변화 67
그림 3.23. 4번 수문 1m 개방시의 방류수의 평균 유속 분포 68
그림 3.24. 4번 수문 1m 개방시의 방류수의 평균 유속 벡터 68
그림 3.25. 4번 수문 1m 개방시 수문 중앙 부분의 하류 방향 유속 분포 69
그림 3.26. 6번 수문 원경 영상의 위치 관계 70
그림 3.27. 6번 수문 1m 개방시의 방류수의 평균 유속 분포 71
그림 3.28. 6번 수문 1m 개방시의 방류수의 평균 유속 벡터 72
그림 3.29. 6번 수문 1m 개방시 수문 중앙 부분의 하류 방향 유속 분포 72
그림 3.30. 6번 수문 3m 개방시의 방류수의 평균 유속 분포 74
그림 3.31. 6번 수문 3m 개방시의 방류수의 평균 유속 벡터 75
그림 3.32. 6번 수문 3m 개방시 수문 중앙 부분의 하류 방향 유속 분포 75
그림 3.33. 6번 수문 근경 영상의 위치 관계 77
그림 3.34. 6번 수문 3m 개방시의 방류수의 평균 유속 분포 78
그림 6.35. 6번 수문 3m 개방시의 방류수의 평균 유속 벡터 78
그림 3.36. 6번 수문 3m 개방시 수문 중앙 부분의 하류 방향 유속 분포 79
그림 3.37. 유량공급장치 및 2차원수로 80
그림 3.38. 가동보 및 하류부 2차원 모형 80
그림 3.39. PIV시스템이 설치된 수로 81
그림 3.40. PIV 측정장면 81
그림 3.41. PIV 측정 영역 82
그림 3.42. 직사각형 바닥보호공 선단 주위에서의 도수흐름 유속장 83
그림 3.43. 직사각형 바닥보호공 선단 주위에서의 도수흐름 유속강도 84
그림 3.44. 직사각형 바닥보호공선단 주위에서의 도수흐름 난류장 84
그림 3.45. 직사각형 바닥보호공선단 주위에서의 일반흐름 유속장 85
그림 3.46. 직사각형 바닥보호공선단 주위에서의 일반흐름 유속강도 85
그림 3.47. 직사각형 바닥보호공선단 주위에서의 일반흐름 난류장 86
그림 3.48. 둥근형 바닥보호공선단 주위에서의 도수흐름 유속장 86
그림 3.49. 둥근형 바닥보호공선단 주위에서의 도수흐름 유속강도 87
그림 3.50. 둥근형 바닥보호공선단 주위에서의 도수흐름 난류장 87
그림 3.51. 둥근형 바닥보호공선단 주위에서의 일반흐름 유속장 88
그림 3.52. 둥근형 바닥보호공 선단 주위에서의 일반흐름 유속강도 88
그림 3.53. 둥근형 바닥보호공선단 주위에서의 일반흐름 유속장 89
그림 4.1. Riemann 문제 91
그림 4.2. 댐 붕괴 문제 91
그림 4.3. 일정 상태와 파속 92
그림 4.4. 국부 좌표계 101
그림 4.5. 수치모의 대상 보의 개념도 105
그림 4.6. 1차원 모의 결과(관리수위) 106
그림 4.7. 1차원 모의 결과(계획홍수위) 106