흐름에 의한 관로의 세굴특성

Characteristics of Scour around Pipeline in Current

  • 김성덕 (중앙대학교 토목환경공학과) ;
  • 안광국 (충북대학교 토목공학과) ;
  • 이호진 (충북대학교 토목공학과) ;
  • 이성민 (영동대학교 토목환경공학과)
  • 투고 : 2009.09.01
  • 심사 : 2009.11.17
  • 발행 : 2009.12.01

초록

본 연구에서는 흐름에 의한 관로의 세굴특성을 조사하기 위해서 수리모형실험을 실시하였다. 관경 45mm, 60mm, 90mm의 관에 대해서 유속을 0.2m/s에서 0.5m/s까지 변화시켜 가면서 45회의 실험을 실시하였다. 관로 주변에서 세굴의 발달과정을 관찰하였고, 관경과 유속 변화에 따른 평형세굴심을 관찰하였다. 실험결과에 의하면 평형세굴심은 유속과 관경에 비례하는 것으로 나타났다. 관경이 평형세굴심에 미치는 영향이 유속의 영향보다 큰 것으로 나타났다. 상대세굴심과 Reynolds 수, Shields 수, Froude 수 사이의 상관성을 분석하였다. Froude 수와 상대세굴심이 0.900의 높은 결정계수를 갖는 것으로 나타났다.

This study is to investigate the characteristics of scour around pipeline in current and hydraulic model tests were performed. All the model test are 45 cases, which were conducted with velocities of 0.2 m/s to 0.5 m/s and pipe diameters of 45, 60, 90 mm. The developments of scour around pipeline were observed and equilibrium scour depths were recorded due to variation of pipe diameter and current velocity. According to the results, the equilibrium scour depth was proportional to current velocity and pipe diameter. The effect of diameter of pipeline on the equilibrium scour depth was bigger than current velocity. The correlations of relative scour depth and dimensionless number such as a Reynolds number, Shields number, and Froude number were analyzed. The Froude number and the relative scour depth had a high correlation of 0.900.

키워드

참고문헌

  1. 김경호, 김홍훈, 오현식, 연주흠 (2005), 파랑에 의한 해저 매설관로 주변의 국부세굴 특성, 한국해안.해양공학회지, Vol. 17, No. 2, pp. 106-118.
  2. 오현식, 이호진, 김경호 (2002), 파에 의한 해저관로의 국부세굴특성, 대한토목학회 논문집, Vol. 22, No. 4-B, pp. 539-549.
  3. Bijker, E.W. and Leeuwestein, W. (1984), Interaction between Pipelines and the Seabed under the Influence of Waves and Currents, In: Seabed Mechanics, B. Denness, ed., Graham and Trontman, Gettysburg, Md., pp. 235-242.
  4. Chiew, Y.M. (1990), Mechanics of Local Scour around Submarine Pipeline, J. of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 116, No. 4, pp. 515-529. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1990)116:4(515)
  5. Mao, Y. (1988), Seabed Scour under Pipelines, Proc. 7th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering Conference, ASME, Houston, TX, Vol. V, pp. 33-38.
  6. Sumer, B.M., Truelsen, C., Shchmann, T. and Fredsoe, J. (2001), Onset of Scour below Pipelines and Self-Burial, Coastal Engineering, Vol. 42, No. 4, pp. 213-235.
  7. Yuksel, Y., Ath, V. and Cevik, E. (1995), Flow Field along a Flat Surface with Parallel Placed Cylinder, Proc. of 5th International Offshore and Polar Engineering Conference, Hague, Netherlands, pp. 157-170.