대한토목학회논문집 (KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research)

  • 제39권6호
  • /
  • Pages.703-712
  • /
  • 2019
  • /
  • 1015-6348(pISSN)
  • /
  • 2799-9629(eISSN)
대한토목학회 (Korean Society of Civil Engeneers)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

사이펀 여수로 공기혼입장치(air slot)의 방류량 조절 능력에 대한 실험 연구

Experimental Study for Capability of Air Slot in Siphon Spillway to Control Outflow Discharge

  • 정재상 (한국농어촌공사 농어촌연구원) ;
  • 장은철 (한국농어촌공사 농어촌연구원) ;
  • 이창훈 (세종대학교 건설환경공학과)
  • 투고 : 2019.08.15
  • 심사 : 2019.09.10
  • 발행 : 2019.12.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 연구에서는 수리모형실험을 통해 사이펀 여수로에 장착된 공기혼입장치(air slot)의 방류량 조절 능력을 검토하였다. 공기혼입장치의 단면 형상으로 원호 및 직사각형 형상을 채택하였으며, 개구부 면적을 조절할 수 있게 하였다. 공기혼입장치가 장착된 경우 사이펀 관 내부에 공기와 물이 혼합된 복잡한 흐름이 발생하였다. 공기혼입장치가 장착된 사이펀 여수로에서 저수지 내측 수위가 상승할 때와 하강할 때 동일한 수위에서 동일한 유량이 계측되었다. 공기혼입장치의 무차원 개구부 면적이 증가할수록 일정한 수두차 및 저수지 수위 조건에서 무차원 방류량은 감소하였다. 수리모형실험 결과는 공기혼입장치의 면적 조절을 통해 사이펀을 통한 방류량 조절이 가능함을 보여주었다.

In this study, capability of an air slot in a siphon spillway for controlling outflow discharge is investigated through hydraulic experiments. Arc and rectangular shapes of air slot are considered and the open area of air slot can be varied. Complex air-regulated flow occurs inside of the siphon spillway when the air slot is installed on it. The same discharge is measured at the same water level inside the reservoir when the water level rises or falls. Nondimensional discharge through the siphon spillway decreases as nondimensional open area of the air slot increases when head differences and water levels of reservoir are constant. The hydraulic experiments show that the control of outflow discharge of siphon spillway is possible by controlling the open area of the air slot.

키워드

참고문헌

  1. Aisenbrey, A. J., Hayes, R. B., Warren, H. J., Winsett, D. L. and Young R. B. (1978). Design of small canal structures, U.S. Bureau of Reclamation, Denver, Colorado. USA.
  2. Babaeyan-Koopaie, K., Valentine, E. M. and Ervine, D. A. (2002). "Case study on hydraulic performance of Brent Reservoir siphon spillway." Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 128, No. 6, pp. 562-567. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(2002)128:6(562)
  3. Boatwright, J. D. (2014). Air-regulated siphon spillway: Performance, modeling, design, and construction, MS thesis, Clemson University, Clemson, South Carolina, USA.
  4. Crowe, C. T., Elger, D. F. and Roberson, J. A. (2002). Engineering fluid mechanics, 7th Edition, Wiley, USA.
  5. Ervine, D. A. (1976). "The design and modelling of air-regulated siphon spillways." Proc. Inst. Civ. Eng., Part 2, Vol. 61, pp. 383-400.
  6. Freid, E. and Idelchik, I. E. (2017). Flow resistance: a design guide for engineers, Taylor & Francis, New York, USA.
  7. Houich, L., Ibrahim, G. and Achour, B. (2009). "Experimental comparative study of siphon spillway and over-flow spillway." Courrer du Savoir, Vol. 9, pp. 95-100.
  8. Houichi, L., Ibrahim, G. and Achour, B. (2006). "Experiments for the discharge capacity of the siphon spillway having the creagerofitserov profile." International Journal of Fluid Mechanics Research, Vol. 33, No. 5, pp. 395-406. https://doi.org/10.1615/InterJFluidMechRes.v33.i5.10
  9. Park, H. C. (2011). "Prevention methods for disaster of downstream and dam using siphon spillway." Water for Future, KWRA, Vol. 44, No. 1, pp. 63-66 (in Korean).
  10. Yeo, W. C. (1994). Examples of design and construction of siphon spillway, Korea Institute of Agricultural Land Development (in Korean).
  11. Yoon, D. K. (2010). "Investigation of the methods for increasing flood control capacity of reservoir." Journal of Korean National Committee on Irrigation and Drainage, pp. 37-42 (in Korean).