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자료명/저자사항
기후변화를 고려한 설계기준 및 치수효과 분석 연구 : 소하천 시설물 피해저감 개선을 위한 실증실험 = Analysis of design criteria and flood control effects considering climate change : experimental study for damage reduction of small river facilities / 국립재난안전연구원 [편] 인기도
발행사항
울산 : 국립재난안전연구원, 2017
청구기호
627.12 -17-98
자료실
[서울관] 서고(열람신청 후 1층 대출대)
형태사항
xii, 219 p. : 삽화, 도표 ; 26 cm
총서사항
NDMI주요 ; 2016-04-01-02-01
실증실험 기반 재난안전 기준개발 ; 1
제어번호
MONO1201757007
주기사항
[연구기관]: 한국건설기술연구원
연구책임자: 강준구
부록: 계측자료 및 생활밀착형 실증실험 모형제작
참고문헌: p. 191-195
영어 요약 있음
원문
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표제지

참여연구진

제출문

요약문

SUMMARY

목차

제1장 서론 20

1.1. 연구배경 및 필요성 21

1.2. 연구목적 및 범위 21

1.3. 연구방법 및 절차 23

제2장 소하천 시설물 조사 및 유송잡물 발생원인 특성분석 27

2.1. 소하천 시설물 중 보 및 낙차공 현황조사 30

2.2. 피복분류 방법을 이용한 유송잡물 발생원인 및 특성분석 45

제3장 소하천 설계기준 개선을 위한 수리영향실험 97

3.1. 암거 수리특성 실험 99

3.2. 유송잡물을 고려한 암거 구조물 설계기준 개선안 마련 135

3.3. 보 및 낙차공 피해원인 검토 147

제4장 수리실험을 통한 유송잡물 저감효과 실험 및 분석 153

4.1. 우회말뚝 수리실험 155

4.2. 스위퍼 실규모 검증실험 164

4.3. 우회말뚝 실규모 실험 186

제5장 결론 197

참고문헌 207

부록 : 계측자료 및 생활밀착형 실증실험 모형제작 215

A. 차단에 따른 암거주변 유속계측자료 217

B. 집중호우시 캠핑장 위험성 실험을 위한 모형 제작 232

C. 급류발생으로 인한 텐트 유실 실험을 위한 모형제작 236

서지자료 238

REPORT DOCUMENTATION PAGE 239

표 2.1. 소하천 보 및 낙차공 설치 현황 43

표 2.2. 시도별 소하천 보 및 낙차공 설치 현황 44

표 2.3. 대상구간 선정 48

표 2.4. 육안판독을 이용한 현장조사(서곡천) 49

표 2.5. 육안판독을 이용한 현장조사(암골천) 50

표 2.6. 육안판독을 이용한 현장조사(덕산천) 51

표 2.7. 육안판독을 이용한 현장조사(평촌천) 52

표 2.8. 육안판독을 이용한 현장조사(봉곡천I) 53

표 2.9. 육안판독을 이용한 현장조사(봉곡천II) 54

표 2.10. 위성, 항공, UAV 영상의 특성 56

표 2.11. Dji Inspire 1 제원 56

표 2.12. 구조화 편집 방법 및 특징 61

표 2.13. 세분류 토지피복지도 분류체계(환경부, 토지피복지도 구축 선진화방안 연구, 2015) 63

표 2.14. 피복분류기준(환경부 토지피복 분류항목별 기준 참고) 64

표 2.15. UAV 영상을 이용한 봉곡천I 피복분류 결과 78

표 2.16. UAV 영상을 이용한 봉곡천II 피복분류 결과 80

표 2.17. UAV 영상을 이용한 평촌천 피복분류 결과 82

표 2.18. UAV 영상을 이용한 서곡천 피복분류 결과 84

표 2.19. UAV 영상을 이용한 암골천 피복분류 결과 86

표 2.20. UAV 영상을 이용한 덕산천 피복분류 결과 88

표 2.21. Kappa 계수 91

표 2.22. 봉곡천I 정확도 분석(Error matrix) 91

표 2.23. 봉곡천II 정확도 분석(Error matrix) 92

표 2.24. 평촌천 정확도 분석(Error matrix) 92

표 2.25. 서곡천 정확도 분석(Error matrix) 93

표 2.26. 암골천 정확도 분석(Error matrix) 93

표 2.27. 덕산천 정확도 분석(Error matrix) 94

표 2.28. 대상지 전체 정확도 분석(Error matrix) 94

표 3.1. 도로암거 표준도 규격(도로암거표준도, 2008) 101

표 3.2. 암거 수리실험조건 105

표 3.3. 차단에 따른 우안측 통로 상하류 수심 측정자료 119

표 3.4. 차단에 따른 좌안측 통로 상하류 수심 측정자료 119

표 3.5. 차단에 따른 우안측 통로 상하류 수심변화 120

표 3.6. 차단에 따른 좌안측 통로 상하류 수심변화 120

표 3.7. 최대유속비 비교 134

표 3.8. Fr비(KF) 산정공식(안)(이미지참조) 141

표 3.9. 폭비(Kw) 산정공식(안)(이미지참조) 141

표 3.10. 높이비(KH) 산정공식(안)(이미지참조) 142

표 3.11. 보 및 낙차공 파괴 원인별 유형 분류 기준(보 및 낙차공 설계기술개발 연구보고서, 2006) 148

표 4.1. 유송잡물 차단실험 조건 158

표 4.2. 우회말뚝 위치에 따른 효과 분석(유송잡물 길이 경간장 100%) 159

표 4.3. 우회말뚝 위치에 따른 효과 분석(유송잡물 길이 경간장 50%) 162

표 4.4. 실험 조건 169

표 4.5. 유송잡물 1개 투하 시 집적량(스위퍼 설치전) 172

표 4.6. 유송잡물 2개 투하 시 집적량(스위퍼 설치전) 173

표 4.7. 유송잡물 1개 투하 시 집적량(스위퍼 설치후) 178

표 4.8. 유송잡물 2개 투하 시 집적량(스위퍼 설치후) 179

표 4.9. 유송잡물의 길이에 따른 집적률 184

표 4.10. 우회말뚝에 대한 실규모 실험 조건 186

표 4.11. 조건 별 실험 결과(고유량 조건) 189

표 4.12. 조건 별 실험 결과(저유량 조건) 193

그림 1.1. 연구 범위 및 목표(설계기준 개선 및 차단시설 검증) 22

그림 1.2. 연구 범위 및 목표(생활밀착형 재난안전 실험) 23

그림 2.1. 연구방법 및 내용 29

그림 2.2. 소하천정비종합계획 시설물 표기 현황 42

그림 2.3. 시도별 소하천 낙차공 설치 비율 43

그림 2.4. 시도별 소하천 보 설치 비율 44

그림 2.5. 경남 창원지역 소하천 GIS data 47

그림 2.6. 정사영상 생성 과정 57

그림 2.7. 봉곡천I UAV 영상 66

그림 2.8. 봉곡천I-1 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 66

그림 2.9. 봉곡천I-2 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 67

그림 2.10. 봉곡천I-3 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 67

그림 2.11. 봉곡천I-4 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 67

그림 2.12. 봉곡천II UAV 영상 68

그림 2.13. 봉곡천II-1 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 68

그림 2.14. 봉곡천II-2 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 69

그림 2.15. 봉곡천II-3 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 69

그림 2.16. 봉곡천II-4 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 69

그림 2.17. 평촌천 UAV 영상 70

그림 2.18. 평촌천-1 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 70

그림 2.19. 평촌천-2 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 71

그림 2.20. 평촌천-3 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 71

그림 2.21. 평촌천-4 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 71

그림 2.22. 서곡천 UAV 영상 72

그림 2.23. 서곡천-1 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 72

그림 2.24. 서곡천-2 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 73

그림 2.25. 서곡천-3 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 73

그림 2.26. 서곡천-4 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 73

그림 2.27. 암골천 UAV 영상 74

그림 2.28. 암골천-1 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 74

그림 2.29. 암골천-2 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 75

그림 2.30. 암골천-3 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 75

그림 2.31. 암골천-4 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 75

그림 2.32. 덕산천 UAV 영상 76

그림 2.33. 덕산천-1 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 76

그림 2.34. 덕산천-2 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 77

그림 2.35. 덕산천-3 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 77

그림 2.36. 덕산천-4 UAV 영상(좌) 및 객체기반분류(우) 77

그림 2.37. 봉곡천I 피복분류도 78

그림 2.38. 봉곡천I-1 UAV 영상(좌) 및 피복분류도(우) 78

그림 2.39. 봉곡천I-2 UAV 영상(좌) 및 피복분류도(우) 79

그림 2.40. 봉곡천I-3 UAV 영상(좌) 및 피복분류도(우) 79

그림 2.41. 봉곡천I-4 UAV 영상(좌) 및 피복분류도(우) 79

그림 2.42. 봉곡천II 피복분류도 80

그림 2.43. 봉곡천II-1 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 80

그림 2.44. 봉곡천II-2 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 81

그림 2.45. 봉곡천II-3 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 81

그림 2.46. 봉곡천II-4 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 81

그림 2.47. 평촌천 피복분류도 82

그림 2.48. 평촌천-1 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 82

그림 2.49. 평촌천-2 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 83

그림 2.50. 평촌천-3 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 83

그림 2.51. 평촌천-4 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 83

그림 2.52. 서곡천 피복분류도 84

그림 2.53. 서곡천-1 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 84

그림 2.54. 서곡천-2 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 85

그림 2.55. 서곡천-3 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 85

그림 2.56. 서곡천-4 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 85

그림 2.57. 암골천 피복분류도 86

그림 2.58. 암골천-1 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 86

그림 2.59. 암골천-2 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 87

그림 2.60. 암골천-3 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 87

그림 2.61. 암골천-4 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 87

그림 2.62. 덕산천 피복분류도 88

그림 2.63. 덕산천-1 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 88

그림 2.64. 덕산천-2 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 89

그림 2.65. 덕산천-3 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 89

그림 2.66. 덕산천-4 UAV 영상(좌) 및 피복분류(우) 89

그림 2.67. 유송잡물 집적량 산정 최적화 순서도 95

그림 3.1. 폭 1.5m 수로 평면도 99

그림 3.2. 폭 1.5m 직선수로 전경 100

그림 3.3. 3m×3m 2련 수로암거 도면 102

그림 3.4. 1 / 10 모형암거 전경 103

그림 3.5. 부분차단 조건의 암거모형 104

그림 3.6. 유송잡물 집적전 유입부 흐름(차단율 0%) 106

그림 3.7. 유송잡물 집적후 측면 흐름(차단율 0%) 106

그림 3.8. 유송잡물 집적후 유출부 흐름(차단율 0%) 107

그림 3.9. 유송잡물 집적후 유입부 흐름(차단율 5%) 108

그림 3.10. 유송잡물 집적후 측면 흐름(차단율 5%) 108

그림 3.11. 유송잡물 집적후 유출부 흐름(차단율 5%) 109

그림 3.12. 유송잡물 집적후 유입부 흐름(차단율 10%) 110

그림 3.13. 유송잡물 집적후 측면 흐름(차단율 10%) 110

그림 3.14. 유송잡물 집적후 유출부 흐름(차단율 10%) 111

그림 3.15. 유송잡물 집적후 유입부 흐름(차단율 15%) 112

그림 3.16. 유송잡물 집적후 측면 흐름(차단율 15%) 112

그림 3.17. 유송잡물 집적후 유출부 흐름(차단율 15%) 113

그림 3.18. 유송잡물 집적후 유입부 흐름(차단율 20%) 114

그림 3.19. 유송잡물 집적후 측면 흐름(차단율 20%) 114

그림 3.20. 유송잡물 집적후 유출부 흐름(차단율 20%) 115

그림 3.21. 유송잡물 집적후 유입부 흐름(차단율 25%) 116

그림 3.22. 유송잡물 집적후 측면 흐름(차단율 25%) 116

그림 3.23. 유송잡물 집적후 유출부 흐름(차단율 25%) 117

그림 3.24. 수위계측 측선 및 측점 118

그림 3.25. 차단율 0% 일 경우 수면형 121

그림 3.26. 차단율 5% 일 경우 우안통로에서의 수면형(차단없음) 122

그림 3.27. 차단율 5% 일 경우 좌안통로에서의 수면형(차단율 5%) 122

그림 3.28. 차단율 10% 일 경우 우안통로에서의 수면형(차단없음) 123

그림 3.29. 차단율 10% 일 경우 좌안통로에서의 수면형(차단율 10%) 123

그림 3.30. 차단율 15% 일 경우 우안통로에서의 수면형(차단없음) 124

그림 3.31. 차단율 15% 일 경우 좌안통로에서의 수면형(차단율 15%) 124

그림 3.32. 차단율 20% 일 경우 우안통로에서의 수면형(차단없음) 125

그림 3.33. 차단율 20% 일 경우 좌안통로에서의 수면형(차단율 20%) 125

그림 3.34. 차단율 25% 일 경우 우안통로에서의 수면형(차단없음) 126

그림 3.35. 차단율 25% 일 경우 좌안통로에서의 수면형(차단율 25%) 126

그림 3.36. 유속계측 측선 및 측점 126

그림 3.37. 차단율 0% 일 경우 지점별 유속 127

그림 3.38. 차단율 0% 일 경우 유속분포도 127

그림 3.39. 차단율 5% 일 경우 지점별 유속 128

그림 3.40. 차단율 5% 일 경우 유속분포도 128

그림 3.41. 차단율 10% 일 경우 지점별 유속 129

그림 3.42. 차단율 10% 일 경우 유속분포도 129

그림 3.43. 차단율 15% 일 경우 지점별 유속 130

그림 3.44. 차단율 15% 일 경우 유속분포도 130

그림 3.45. 차단율 20% 일 경우 지점별 유속 131

그림 3.46. 차단율 20% 일 경우 유속분포도 131

그림 3.47. 차단율 25% 일 경우 지점별 유속 132

그림 3.48. 차단율 25% 일 경우 유속분포도 132

그림 3.49. 차단율에 수위상승비 비교(우안통로 차단없음) 133

그림 3.50. 차단율에 수위상승비 비교(좌안통로 차단있음) 133

그림 3.51. 차단율에 따른 유출부 유속변화 134

그림 3.52. 차단조건 및 차단율에 따른 유출부 유속변화 135

그림 3.53. 유송잡물 영향인자 139

그림 3.54. Fr에 따른 수위상승비 142

그림 3.55. 유송잡물 폭비와 수위상승비 143

그림 3.56. 유송잡물 높이비와 수위상승비 143

그림 3.57. 원형수로의 수리특성곡선(도로 배수시설 설계 및 관리지침, 2012) 144

그림 3.58. 좌안 콘크리트와 돌망태 접합부의 세굴 파괴 모습 149

그림 3.59. 파괴된 보의 잔해 150

그림 3.60. 보 접합부 세굴파괴 150

그림 3.61. 하상세굴로 인한 파괴 150

그림 3.62. 물받이 및 바닥보호공 150

그림 3.63. 회산교 상류보 우안 150

그림 3.64. 회산교 상류 보 좌안 150

그림 3.65. 하류바닥보호공 파괴 151

그림 3.66. 연결호안 및 밑다짐공 파괴 151

그림 3.67. 우안 콘크리트 붙임공 이면 세굴 침하 151

그림 3.68. 물받이 끝단에서 발생하고 있는 파이핑 152

그림 4.1. 실험 수로내 교각 모형 설치 156

그림 4.2. 우회말뚝 설치(교각-말뚝 0.3m) 156

그림 4.3. 우회말뚝 설치(교각-말뚝 0.5m) 157

그림 4.4. 우회말뚝 설치(교각-말뚝 1.0m) 157

그림 4.5. 유송잡물 길이 0.90m에 대한 집적률 비교 159

그림 4.6. 저감시설이 없는 경우(유송잡물 길이 0.90m) 집적률 비교 160

그림 4.7. 교각-말뚝 0.3m인 경우(유송잡물 길이 0.90m) 160

그림 4.8. 교각-말뚝 1.0m인 경우(유송잡물 길이 0.90m) 161

그림 4.9. 유송잡물 길이 0.45m에 대한 집적률 비교 162

그림 4.10. 저감시설이 없는 경우(유송잡물 길이 0.45m) 집적률 비교 163

그림 4.11. 교각-말뚝 0.3m인 경우(유송잡물 길이 0.45m) 163

그림 4.12. 교각-말뚝 1.0m인 경우(유송잡물 길이 0.45m) 164

그림 4.13. 한국건설기술연구원 하천실험센터 165

그림 4.14. 모형교량 165

그림 4.15. 실험 수로 내 교량 설치 166

그림 4.16. 스위퍼의 설치(front view) 167

그림 4.17. 스위퍼의 설치(top view) 167

그림 4.18. 실험용 유송잡물 168

그림 4.19. 스위퍼 설치 전 저유량 조건 169

그림 4.20. 스위퍼 설치 전 고유량 조건 170

그림 4.21. 스위퍼 설치 후 저유량 조건 170

그림 4.22. 스위퍼 설치 후 고유량 조건 171

그림 4.23. 유송잡물의 길이별 집적량(a)1 drop (b)2 drop 174

그림 4.24. 흐름조건에 따른 유송잡물의 최대집적률... 176

그림 4.25. 스위퍼를 이용한 유송잡물 우회 방식 177

그림 4.26. 투하방법에 따른 유송잡물의 집적 변화(a)1 drop (b)2 drop 180

그림 4.27. 유량 조건 별 유송잡물의 스위퍼 집적률 182

그림 4.28. 투하방법에 따른 유송잡물의 집적률 비교(a)1 drop (b)2 drop 184

그림 4.29. 스위퍼 설치 시 흐름조건에 따른 집적률 (a)1 drop (b)2 drop 185

그림 4.30. 차단시설 없는 경우 187

그림 4.31. 우회말뚝 0.8m 187

그림 4.32. 우회말뚝 1.4m 188

그림 4.33. 우회말뚝 2.0m 188

그림 4.34. 실험 조건별 집적률 비교 190

그림 4.35. 우회말뚝이 없는 경우 집적실험(3.0㎥ / s) 190

그림 4.36. 우회말뚝 0.8m 집적실험(3.0㎥ / s) 191

그림 4.37. 우회말뚝 1.4m 집적실험(3.0㎥ / s) 191

그림 4.38. 우회말뚝 2.0m 집적실험(3.0㎥ / s) 192

그림 4.39. 실험 조건별 집적률 비교 193

그림 4.40. 우회말뚝이 없는 경우 집적실험(2.0㎥ / s) 194

그림 4.41. 우회말뚝 0.8m 집적실험(2.0㎥ / s) 194

그림 4.42. 우회말뚝 1.4m 집적실험(2.0㎥ / s) 195

그림 4.43. 우회말뚝 2.0m 집적실험(2.0㎥ / s) 195

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