Abstract
The purpose of culvert design is to determine optimum size for a safe drainage of flood discharge. The present method of culvert design in Korea is generally carried out by using "Road Drainage Design" of Korea Expressway Corporation (1991), which is based on the manual of Federal Highway Association (FHWA) of USA. However, this method may result in subjective error because of using graphs and the usage of nomograph can be a major obstacle for computer modelling. Some errors found in the previous works of culvert design are corrected, and a new logic has been developed for a simple determination of culvert size in this study. FHWA (1985) presents a nomograph to determine the critical water depth and the velocity head for a circular pipe, but in this study simple explicit equations have been developed to determine both respectively.
암거의 규격 설계는 상류부의 수위를 과다하게 상승시키지 않는 상태에서 안전하게 계획홍수량을 하류로 소통시킬 수 있도록 최적의 단면을 결정하는 것이다. 현재 국내 암거 설계는 한국도로공사(1991)에서 발표한 "도로배수계획"을 이용하고 있는데, 이는 주로 미국도로성(FHWA)에서 발표한 설계기법을 따른 것이다. 이 기법은 계산 도표를 이용하여 설계하는 방법으로 주관적인 오차가 생길 수 있으며 전산해석에 있어서도 큰 장애요인이 될 수 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 기술된 암거 설계법을 전반적으로 재검토하여 일부 수식 전개 과정에서 발생한 오류를 수정하고, 암거의 규격 산정 시 암거의 형상을 미리 결정하여 암거 프로그램 개발 시 효율적일 것으로 판단되는 새로운 방법을 개발하였다. 특히 원형 암거의 수리해석 시 한계수심과 한계조건 속도수두의 해를 미국도로성에서는 계산도표를 이용하여 구하는 기법을 제시한 반면에 본 연구에서는 양해적 산정식으로 구하는 기법을 개발하였다.
