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국문초록
목차
I. 서론 10
1. 연구배경 및 목적 10
2. 연구동향 11
가. 원주 구조물에 대한 연구동향 11
나. 연안침식방지대책에 대한 연구동향 13
다. 연안침식방지공법 15
3. 다원주 구조물 20
4. 연구 내용 및 구성 21
II. 수치해석 및 수리모형실험 이론 22
1. Delft-3D 프로그램 22
가. FLOW 모델 23
나. Morphology 모델 27
다. Wave 모델 31
2. 수리모형실험 이론 33
가. 수리학적 상사 33
나. 고정상 모형이론 35
다. 이동상 모형이론 39
III. 다원주 군파일 구조물에 대한 예비실험 41
1. 다원주 군파일의 파랑제어 효과에 관한 수치실험 41
가. 광역 Model의 검증 41
나. 세부역 Model의 구성 43
다. 수치해석 결과 45
2. 불규칙파에 의한 다원주 군파일의 퇴적특성실험 56
가. 실험장치 56
나. 모형제작 60
다. 실험조건 61
라. 실험방법 66
마. 실험결과 68
바. 결과분석 73
IV. 다원주 구조물의 퇴적특성 검토 74
1. 파랑 변화에 의한 다원주 구조물의 퇴적특성검토 74
가. 모형제작 74
나. 실험조건 75
다. 실험방법 77
라. 실험결과 79
마. 결과분석 90
2. 다원주 군파일의 투과율에 따른 퇴적특성검토 91
가. 모형구성 91
나. 해석조건 93
다. 해석결과 95
3. 수리모형실험과 수치해석결과 비교 107
IV. 결론 109
(1) 다원주 구조물에 대한 예비 실험 109
(2) 수리모형실험에 의한 다원주 구조물의 지형변화 검토 109
(3) 수치해석을 통한 다원주 구조물의 투과율 변화에 따른 지형변화검토 110
(4) 수리모형실험과 수치해석결과 비교 111
참고문헌 113
Abstract 117
Table 1. 침식방지공법 특징 및 사례 18
Table 2. Froude 상사에 의한 축척비 36
Table 3. 광역모형 설계파 제원 42
Table 4. 관측점과 광역수치결과 비교 43
Table 5. 세부역 모델 구성 및 설계파 조건 44
Table 6. 구역별 파고분포 비교 46
Table 7. 파랑감소 효과 비교 55
Table 8. 모형 실험 축척비 61
Table 9. 다원주 구조물 모형제원 63
Table 10. 실험파랑 조건 64
Table 11. 구조물 제원 76
Table 12. 수리실험파랑 조건 76
Table 13. 물리적 상수 적용치 94
Table 14. 수치해석 파랑조건 95
Fig. 1. 돌제형식의 1열 원형나무말뚝(독일발틱연안) 12
Fig. 2. 1열 원형나무말뚝에 의한 해빈단면변화 결과(독일발틱연안) 12
Fig. 3. 이안제 형식 다원주 구조물 20
Fig. 4. 돌제 형식 다원주 구조물 20
Fig. 5. Delft3D 3.28.03 버전 구성 22
Fig. 6. 마찰계수에 대한 Moody 도표 37
Fig. 7. Reynolds 수와 항력계수의 관계 38
Fig. 8. 광역모형 수심도 42
Fig. 9. 세부역 격자 구성 44
Fig. 10. 세부역 수심 및 파고관측구역 45
Fig. 11. SSE 파고분포도 (현상태) 47
Fig. 12. SSE 파고분포도 (이안제) 47
Fig. 13. SSE 파고분포도 (다원주 구조물) 48
Fig. 14. 구역별 평균파고 비교 (SSE 파향) 48
Fig. 15. SE 파고분포도 (현상태) 49
Fig. 16. SE 파고분포도 (이안제) 50
Fig. 17. SE 파고분포도 (다원주 구조물) 50
Fig. 18. 구역별 평균파고 비교 (SE 파향) 51
Fig. 19. ESE 파고분포도 (현상태) 52
Fig. 20. ESE 파고분포도 (이안제) 52
Fig. 21. ESE 파고분포도 (현상태) 53
Fig. 22. 구역별 평균파고 비교 (ESE 파향) 53
Fig. 23. 이안제와 다원주 구조물의 파랑감쇄효과 비교 55
Fig. 24. 불규칙파 조파기 57
Fig. 25. 파고계 58
Fig. 26. 컴퓨터 및 계측시스템 58
Fig. 27. 불규칙파 조파기 제어시스템 59
Fig. 28. 사면측정기 59
Fig. 29. 파제제 설치 모습 62
Fig. 30. 다원주 구조물설치 모습 62
Fig. 31. 유의파고 비교결과 62
Fig. 32. 다원주 정방형 배열 63
Fig. 33. 다원주 교차 배열 63
Fig. 34. 목표스펙트럼 검정(H＝8.04m, T＝13.44sec) 64
Fig. 35. 모형사 입도 분포 곡선 65
Fig. 36. 현상태 모형 66
Fig. 37. 이안제 모형 67
Fig. 38. 다원주 모형 67
Fig. 39. 계측 위치도 68
Fig. 40. 현상태 지형변화결과 69
Fig. 41. 이안제 지형변화결과 69
Fig. 42. 다원주 구조물 지형변화결과 70
Fig. 43. 횡단 및 종단 구역도 70
Fig. 44. 각 횡단별 지형변화 결과 71
Fig. 45. 각 종단별 지형변화 결과 72
Fig. 46. 수리모형 구성도 74
Fig. 47. 쇄파수심과 환산심해파 파고의 관계 75
Fig. 48. 다원주 구조물 배열 76
Fig. 49. 관측 위치도 78
Fig. 50. 다원주 구조물 및 이안제 실험모형전경 78
Fig. 51. Case1의 지형변동 결과(H＝8m, T＝11sec) 80
Fig. 52. 종단별 지형변화 결과 (Case1) 81
Fig. 53. Case2의 지형변동 결과 (H＝6m, T＝9.5sec) 83
Fig. 54. 종단별 지형변화 결과(Case2) 84
Fig. 55. Case3의 지형변동 결과(H＝4m, T＝6.3sec) 85
Fig. 56. 종단별 지형변화 결과(Case3) 86
Fig. 57. 실험 전경(Case1) 87
Fig. 57. 실험 전경(Case1) 88
Fig. 58. 파랑변화에 따른 구조물 중앙부의 지형변화결과 89
Fig. 59. 수심 구성도 92
Fig. 60. 다원주 구조물 격자 구성(투과율 50%) 92
Fig. 61. 이안제 격자 구성(투과율 0%) 93
Fig. 62. Flow 모듈의 Processes 구성 94
Fig. 63. 투과율 50%(Case1) 96
Fig. 64 .투과율 60%(Case1) 96
Fig. 65. 투과율 80%(Case1) 97
Fig. 66. 투과율 50%(Case2) 98
Fig. 67. 투과율 60%(Case2) 98
Fig. 68. 투과율 80%(Case2) 99
Fig. 69. 투과율 50%(Case3) 100
Fig. 70. 투과율 60%(Case3) 100
Fig. 71. 투과율 80%(Case3) 101
Fig. 72. 해빈류 흐름도(다원주 구조물) 102
Fig. 73. 이안제 (Case1) 103
Fig. 74. 이안제 (Case2) 104
Fig. 75. 이안제 (Case3) 104
Fig. 76. 해빈류 흐름도(이안제) 106
Fig. 77. 수리실험 및 수치해석 결과비교 108
초록보기 더보기
연안개발이 지속되면서 연안구조물 설치 등으로 인해 연안의 침식현상이 가속되고 있다. 본 연구에서는 연안역 침식방지에 유리한 구조물로써 다원주 구조물을 제안하고, 이 구조물의 침식방지효과를 파악하기 위하여 수치해석과 수리모형실험을 수행하였다.
기존의 연안침식방지 공법인 이안제 구조물과 다원주 구조물을 동일 위치에 배치하여 파랑제어효과 및 구조물 주변 지형변화를 비교 검토하였다. 다원주 구조물은 이안제 구조물에 비해 파랑제어효과는 50%정도인 것으로 검토되었으며, 구조물 배후의 퇴적고는 이안제에 비해 낮지만, 구조물 전면과 양끝단에서의 국부침식현상은 이안제 구조물에 비해 감소되었다. 그리고 구조물 설치 전에 비해서 구조물 배후에서는 퇴적현상이 현저히 나타나고 있어 새로운 연안침식방지공법으로서의 효용성이 있을 것으로 예측 된다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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