Abstract
To investigate the effect of the initial sediment concentration ($C_o$) and bed shear stress (${\tau}_b$) on the settling properties of silty mud, deposition experiments were conducted in a recirculating flume using silty mud sediment taken from the Youngkwang coast which is located in the eastern Yellow Sea. The relative concentration, $C/C_o$ (C=depth averaged concentration), and the relative equilibrium concentration, $C_{eq}/C_o$ ($C_{eq}$=depth averaged concentration in the equilibrium state), have been found to depend much more strongly on the bed shear stress than initial concentration, and to increase with increasing bed shear stress. The minimum value. ${\tau}_{bmin}$, and maximum value. ${\tau}_{bmax}$, of critical bed shear stress for deposition of the Youngkwang sediment were deduced to be $0.017N/m^2$ and $1.25N/m^2$, respectively, and these values depend strongly on the properties of sediment (grain size and mineralogy). Formulas for the relative concentration and apparent median settling velocity in the range of ${\tau}_b{\geq}{\tau}_{bmin}$ were deduced. The apparent median settling velocity was found to depend much more strongly on the bed shear stress than the initial concentration and to decrease exponentially with increasing bed shear stress.
실트질 접토의 심강(沈降) 특성(特性)에 미치는 초기농도(初期濃度)($C_o$) 및 저면전단응력(底面剪斷應力)(${\tau}_b$)의 효과에 대한 연구를 하기 위해 황해안 영광해역에서 채취한 실트질 점토를 사용하여 순환식 개수로에서 퇴적실험(堆積實驗)을 하였다. 상대농도(相對濃度) $C/C_o$(C=수심 평균한 농도) 및 상대평형농도(相對平衡濃度) $C_{eq}/C_o$($C_{eq}$=평형상태에서 수심 평균한 농도)는 저면전단응력(底面剪斷應力)에 강하게 좌우되며, 초기농도(初期濃度)에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났고, 또한 이들 값은 저면전단응력(底面剪斷應力)이 클수록 증가하였다. 황해안 영광해역 퇴적물(堆積物)의 퇴적한계저면전단응력(堆積限界底面剪斷應力)의 최소치는 ${\tau}_{bmin}{\simeq}0.017N/m^2$, 퇴적한계저면전단응력(堆積限界底面剪斷應力)의 최대치는 ${\tau}_{bmax}{\simeq}1.25N/m^2$이며, 이들 값은 퇴적물(堆積物)의 구성성분에 강하게 좌우된다. ${\tau}_b{\geq}{\tau}_{bmin}$ 범위에서 상대농도(相對濃度)($C_{eq}/C_o$)와 겉보기 중앙심강속도(中央沈降速度)($W_{s50}{^{\prime}}$)에 대한 식을 유도하였다. 겉보기 중앙심강속도(中央沈降速度)는 초기농도(初期濃度)보다 저면전단응력(底面剪斷應力)에 훨씬 더 강한 영향을 받고, 저면전단응력(底面剪斷應力)이 증가할수록 지수적으로 감소하였다.