• Title/Summary/Keyword: 배수상태

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Analysis of Flow Characteristics in Four-Way Combining Manholes Using Fluent Model (Fluent 모형을 이용한 4방향 합류맨홀의 흐름특성 분석)

  • Kim, Chae Rin;Kim, Jung Soo;Han, Jung Suk;Yoon, Sei Eui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.360-360
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    • 2016
  • 도시 배수 시스템에서 유입유량이 관거의 만관 상태를 초과하거나 하류 흐름 때문에 발생하는 역류의 영향을 받는다면, 관거 시설은 과부하(surcharge) 상태인 압력흐름이 된다. 중력흐름 상태에서 맨홀의 수두 손실은 일반적으로 무시되지만, 과부하 맨홀에서의 수두 손실은 중요하며, 우수 관거 시스템의 전체 손실에 상당한 부분을 차지하게 된다. 이러한 현상은 여러 개의 맨홀을 가지는 도시 배수 시스템에서 특히 중요한 사항이 된다. 따라서 관거 시설 내 맨홀에서의 수리적 에너지 손실에 대한 연구와 보다 구체적인 설치 기준의 제시가 요구되고 있는 실정이다. 특히 배수관거 시스템의 하류부에 설치되는 4방향 합류맨홀은 맨홀으로 유입되는 주 유입관과 측면 유입관의 유입흐름의 영향으로 맨홀 내의 유수교란에 의한 흐름특성이 복잡하므로 이에 따른 흐름특성의 변화를 분석하고 에너지 손실을 연구할 필요가 있다. 그러므로 우수 관거 시스템의 우수 배제 능력을 증가시켜 도심지의 침수를 방지하기 위한 관거시설의 적정 설계 기준이 필요하며, 합리적인 설계 기준을 제시하기 위하여 과부하 4방향 합류 맨홀 내에서의 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적, 시간적 한계를 극복하고 과부하 4방향 합류맨홀에서의 복잡한 흐름특성을 분석하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 FLUENT 6.3 모형을 선택하였다. 합류맨홀 및 접합 관거의 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 맨홀과 연결관의 합류부분에서는 사면체 격자로 구성하고 합류부분을 제외한 구간에서는 6면체 격자로 구성하였으며, 각 격자의 면은 가능한 사각형 또는 삼각형의 형태를 취하도록 하였다. 합류맨홀 모형의 벽면에는 No-Slip 경계조건을 부여하였으며, 유입부에는 속도 조건, 유출부와 맨홀의 자유수면 부분의 경계에서는 대기압 조건을 부여하였다. 수리모형 실험 결과와 비교하기 위하여 유입 관거의 유속 조건을 수리 모형실험의 조건과 동일하게 채택하여 수치모의를 수행하였다. 수치모형의 적용 결과 맨홀 내에서의 유속변화, 수심변화 및 압력변화에 대해서는 수리모형 실험 결과와 유사한 경향을 나타내고 있으며, 수치모형에 의하여 산정된 4방향 합류맨홀에서의 손실계수 값과 수리모형 실험에 의하여 산정된 손실계수 값이 유사하므로 우수 관거 시스템의 4방향 합류맨홀에서의 흐름 변화 및 손실계수 예측하는 데에 있어서 FLUENT 6.3 모형은 사용 가능하리라 판단된다.

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Numerical Analysis on Drained and Undrained Pullout Capacity in Reinforced Soil (보강토에서의 배수 및 비배수 인발력에 대한 수치해석)

  • Lee, Hong-Sung;Son, Moo-Rak
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.23 no.4
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    • pp.113-123
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    • 2007
  • In order to ensure the stability of reinforced structures backfilled with low permeability soil, it is very important to determine the change in undrained pullout capacity compared to drained pullout capacity prior to design. In this research, a series of numerical analyses on laboratory pullout tests have been performed on different materials (clean sand, 5, 10, and 15% silty sand), different overburden pressures (30, 100 and 200 kPa), and different drainage conditions (drained and undrained) in order to compare drained pullout capacity with undrained pullout capacity. The results of numerical analysis also have been compared with the results of the laboratory pullout tests. The analysis results show that both drained and undrained pullout capacity are influenced by silt contents and increase with increase of friction angle of the soil and overburden pressure. In undrained condition, the effective stresses acting on the reinforcement decrease as excessive pore pressures are generated, resulting in decrease in pullout capacity; 57% for 30 kPa, and 70% for 100 and 200 kPa. These results show a good agreement with the results of the laboratory pullout tests performed under the same condition.

Drained and Undrained Pullout Capacity in Steel Strip Reinforced Silty Sands (강보강재로 보강된 실트질 모래의 배수 및 비배수 인발력)

  • Lee Hong-Sung
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.22 no.6
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    • pp.5-13
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    • 2006
  • Effective stresses may decrease due to generation of excessive pore pressure at the interface between soil and reinforcement in undrained condition such as rapid drawdownof groundwater level, resulting in the decrease in pullout capacity of the reinforcement. In this research, a series of laboratory pullout tests have been performed on different materials (clean sand, 5, 10, 15 and 35% silty sand), different overburden pressures (30, 100 and 200 kPa), and different drainage conditions (drained and undrained) in order to compare drained pullout capacity with undrained pullout capacity. The test results show that both drained and undrained pullout capacity are influenced by silt contents and increase with the increase of friction angle of the soil. The pullout capacity and the pullout displacement required to reach the peak value also increase as the overburden pressure increases. In undrained condition, the effective stresses acting on the reinforcement decrease as excessive pore pressures are generated, resulting in the decrease in pullout capacity and pullout displacement.

Development and Estimation of Double-Drainage System in Urban Areas against Localized High-Intensity Rainfall (집중호우에 대비한 도시지역 이중배수 시스템 개발 및 평가)

  • Kim, Tae Beom;Kim, Yong In;Kim, Yong In;Yang, Jeong-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.362-366
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    • 2015
  • 지난 백여 년 동안 인간은 과거의 그 어떤 선조들도 이루지 못한 지식과 기술의 발전을 통해 고도로 산업화된 사회를 이루었지만, 전 지구적으로 기후변화라는 부차적인 결과와 현실에 직면하고 있다. 이상기후 현상은 전지구 규모뿐만 아니라 일정한 소규모 지역에서도 관측되고 있으며, 국내에서는 특히 특정 지역에 국한되어 단시간에 발생하는 집중호우가 대표적인 사례이다. 현재까지 집중호우 발생 지역과 정도를 예측하기란 불가능한 상태이며, 산업화와 도시화가 진행될수록 그 피해는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 따라서 집중호우에 대비한 도시 배수 시스템을 재점검할 필요가 있으며, 기존의 배수시설을 대체할 만큼 효율적인 배수구조물의 개발이 시급하다. 기존 도시지역의 측구형 수로관에는 마감불량, 정밀시공의 어려움, 이물질의 누적과 물고임, 노출로 인한 파손, 포장층 침투수 배수문제 등 많은 문제점들이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 기존의 측구형 수로관의 단점을 보완하는 더욱 효율적인 집수정을 개발하고자 하였다. 집수정을 덮고 있는 포장층 상부면을 따라 흐르는 표면수를 처리할 뿐만 아니라, 포장층 내부로 스며드는 침투수를 처리 가능하도록 구조체 상부에 침투수 유입공을 설치하여, 표면수와 침투수를 동시에 고려하는 이중배수 시스템을 구성하였다. 본 연구에서 개발하는 집수정 구조체는 침투수에 의한 도로 및 구조체의 내구성 감소 및 겨울철 동파 현상을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 단순공정, 시공성 향상, 유지비용절감 등 기존 배수 시스템과 비교해 많은 장점을 내포하고 있다. 본 연구에서 개발하는 이중배수 집수정의 효율 및 배수능력 평가를 위해서는 기존의 구조체와 차별되는 침투수 유입공에 대한 평가가 선행되어야 한다. 이를 위해서 침투수 유입공에 대한 실내 실험 장치를 구축하였으며, 반복 실험을 통해 침투수 유입공을 통한 배출 능력을 평가하고자 하였다. 또한 실험 결과를 바탕으로 구조체의 효능을 결정짓는 기준을 제시하고자 한다.

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Development of Runoff Simulation Model from Paddy Block - System formulation and Development - (관개블럭에서의 유출량 추정 모형 개발 - 시스템의 개발 및 구성 -)

  • Kim, Hak-Kwan;Park, Seung-Woo;Im, Sang-Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1954-1958
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    • 2006
  • 본 연구에서는 관개블럭에서의 유출량을 추정할 수 있는 모형을 개발하였다. 개발된 모형은 관개량 자료, 기후 자료, 강우량 자료, 토양특성 자료 등을 입력받아 관개블럭의 담수심, 증발산량, 심층 침루량, 측방침윤량, 지표배수량 등을 모의하여 유출량을 추정할 수 있도록 구성하였다. 논에서의 물수지방정식을 기본으로 담수심을 추정하고, FAO 수정 Penman식을 이용하여 증발산량을 산정하며, 근역(root zone)의 토양수분을 고려하여 실제증발산량을 산정할 수 있도록 하였다. 심층 침루량(deep percoloation)은 정상상태의 흐름방정식과 Richard식을 이용하여 산정하며, 지표배수량은 광정웨어공식과 Runge Kutta법을 이용하여 추정한다. 관개블럭에서의 최종유출량은 지표배수 관개량, 지표배수량, 침윤손실량의 합으로 계산하도록 모형을 구성하였다.

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Development of mechanization on rice cultivation for swamp land in South Kalimantan, Indonesia(Part 2) (인니 남칼리만탄의 저습지 벼농사기계화 작업기술 개발(2))

  • 최광재;박원규;안진곤;이해균
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.162-168
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    • 2003
  • 인도네시아 전역에 2,470만㏊의 저습지(Pasang Surut)가 있으며, 그중 잠재 농경지는 558만㏊ 수준이다. 저습지 벼농사지대는 우기 기간에 강우의 배수가 어렵고 토양산도가 극히 낮아 농작물재배에 제약이 매우 크다. 인도네시아의 저습지는 배수조건이 좋은 해안저습지, 우기에 강의 수위가 높아지면 배수가 곤란하게 되는 강변저습지, 강 하류의 수위가 40cm로 낮아질 때까지 기다려서 영농을 시작하는 내륙저습지로 구분할 수 있다. 특히 배수가 어렵고 우기 계절 내내 담수상태로 인하여 농업기계가 거의 이용되지 못하고 있으며, 농로가 없어 각종 운반작업이 인력에 의존하고 있다. 이와 같은 저습지의 특성상 이 지역에 적합한 농기계 개발 및 기계이용기술의 개발이 요구된다. (중략)

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수로특성을 갖는 감조하천의 퇴적환경 수치모의

  • Baek, Dong-Jin;Kim, Gang-Min;Jeong, Dae-Deuk
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.189-190
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    • 2018
  • 금회 연구대상인 아산만 내측에 위치한 배수로는 항만 건설로 인하여 인공적으로 생성된 감조하천의 성격을 띄고 있다. 이러한 인위적으로 설정된 배수로는 일반 하천에 비하여 유속이 크고 단순화된 유로로 인하여 퇴적 또는 침식우세 등의 극단적인 성격이 보인다. 따라서 이러한 퇴적환경 현황을 파악하기 위하여 금회 연구에서는 퇴적환경의 외력조건으로 작용하는 조석, 파랑, 그리고 하천 등의 영향을 분석하였으며, 이에 따라 유동 및 퇴적환경 현황을 재현하였다. 재현결과 협수로와 곡선부에서 침식이 기타 수로에서는 퇴적이 우세한 양상을 보이는 것으로 나타났다. 또한 이를 근거하여 차후 1, 5, 10년에 대한 장기간의 모델링을 수행하였으며, 이에 대한 결과 현재 배수로의 퇴적환경은 평형상태로 유지되는 것으로 판단된다. 그러나 배수로로는 대부분 간사지로 대기노출시간의 높은 편으로 지반의 고화현상이 발생하여 이에 대한 고려는 거의 불가하기 때문에 결과 보정 시 이를 고려한 결과해석이 필요할 것으로 판단된다.

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Environmental Contamination from Acid Mine Drainage (산성광산배수로 인한 환경오염도 조사)

  • Kang, Mee-A
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.17 no.1 s.50
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    • pp.143-150
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    • 2007
  • AMD (Acid mine drainage) from disused mines is one or the most significant pollutant problems to make harmful effect to human health. We demonstrated the mechanism of resolution and adsorption reaction for arsenic, manganese and zink from the soil and mine tailings which were located in the vicinity of a disused mine in Kyoungnam area. The resolution experiments were carried with a column test f3r 45 days continuously. Metal chemical forms in water were changed with the condition of solution pH and ORP (oxidation-reduction potential). Metal chemical forms affected on the reaction of resolution and adsorption of metals in water environments. Even though the sampling was carried in very closed location, there was significant different results of pollution level and ORP changes in terms of column operations. Hence It was important to note the pH and ORP in AMD to evaluate a risk assessment and a soil management using monitoring metals. When we operate AMD management with the mechanism of resolution and adsorption it can be achieved better economic solution.

Prediction of Undrained Shear Strength of Normally Consolidated Clay with Varying Consolidation Pressure Ratios Using Artificial Neural Networks (인공신경회로망을 이용한 압밀응력비에 따른 정규압밀점토의 비배수전단강도 예측)

  • 이윤규;윤여원;강병희
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.16 no.1
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    • pp.75-81
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    • 2000
  • The anisotropy of soils has an important effect on stress-strain behavior. In this study, an attempt has been made to implement artificial neural network model for modeling the stress-strain relationship and predicting the undrained shear strength of normally consolidated clay with varying consolidation pressure ratios. The multi-layer neural network model, adopted in this study, utilizes the error back-propagation loaming algorithm. The artificial neural networks use the results of undrained triaxial test with various consolidation pressure ratios and different effective vertical consolidation pressure fur learning and testing data. After learning from a set of actual laboratory testing data, the neural network model predictions of the undrained shear strength of the normally consolidated clay are found to agree well with actual measurements. The predicted values by the artificial neural network model have a determination coefficient$(r^2)$ above 0.973 compared with the measured data. Therefore, this results show a positive potential for the applications of well-trained neural network model in predicting the undrained shear strength of cohesive soils.

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