Verification on the Design Formulas of Apron Length by Scour Analysis at Weir Downstream

This hydraulic study analyzed the scour effect at fixed downstream weirs based on the changes in the upstream bed slope. The study was performed using six different bed slopes, that is, 0%, 2%, 3%, 4%, 7%, and 10% at 0.117 ㎥/s in all cases. The scour depth, scour length, and scour volume were measured using a broadband laser scanner to quantitatively analyze the scour at the downstream weir. This study also examined the adequacy of the designed apron length by comparatively analyzing the results of the scour experiments and the apron length calculated using conventional design standard formulas. The analysis of the local scour effect at the downstream weir showed that scour length and scour depth increased as the bed slope became steeper. A comparison between the results of the scour experiment and that of the conventional design formulas showed that both formulas of the National Construction Research Institute and the Bligh were distributed within the allowable values when there was no upstream bed slope. However, as the bed slope upstream of the weir gradually increased, the scour lengths of the apron deviated slightly from the values obtained from the conventional design formulas.

보 하류부 세굴 분석을 통한 물받이공 길이 설계 공식 검토

본 연구는 상류 하상경사 변화에 따른 고정보 하류 세굴 영향을 분석하기 위한 수리실험이다. 하상경사 0%, 2%, 3%, 4%, 7%, 10%에 대한 수리실험을 수행하였으며, 모든 조건에 대해 0.117 ㎥/s의 유량을 동일하게 적용하였다. 보 하류 세굴특성을 정량적으로 분석하기 위해 광대역 레이저 스캐너를 이용하여 세굴심, 세굴길이, 세굴 부피 등을 측정하였다. 또한 세굴실험 결과와 기존 보 하류 물받이 길이 설계기준 공식에 따른 계산결과를 비교하여 물받이 길이 설계의 적정성에 대한 검토를 수행하였다. 보 하류부 국부세굴 영향을 분석한 결과 하상경사가 커질수록 세굴길이 및 세굴심이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실험치와 물받이 설계 공식을 비교한 결과, 상류 측 하상경사가 없는 경우 국립건설시험소 공식 및 블라이 공식 모두 허용치 내에 분포하는 것을 확인할 수 있었지만 보 상류 하상경사가 점차적으로 커질수록 실험치와 기존 설계 공식을 통해 얻은 값들을 비교했을 때 약간의 차이를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.