• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
• /
• pp.149-149
• /
• 2018

Prediction on initial motion of sediment is crucial to evaluate sediment transport and channel stability. The condition of incipient movement of sediment is characterized by bed shear stress, which is generated from force of moving water against the bed of the channel, and by critical shear stress, which depends on force resisting motion of sediment due to the submerged weight of the grains. When the bed shear stress exceeds the critical shear stress, sediment particles begin rolling and sliding at isolated and random locations. In Mountain River, debris flow frequently occurs due to heavy rainfall and can lead some natural stones from mountain slope into the bed river. This phenomenon could add additional forces to sediment transport system in the bed of river and also affect or change direction and magnitude of sediment movement. In this paper, evaluations on incipient motion of uniform coarse gravel under falling spheres impacts using small scale flume channel were conducted. The drag force of falling spheres due to water flow and length movement of falling spheres were investigated. The experiments were carried out in flume channel made by glass wall and steel floor with 12 m long, 0.6 m wide, and 0.6 m deep. The bed slopes were selected with the range from 0.7% to 1.5%. The thickness of granular layer was at least 3 times of diameter of granular particle to meet grain placement condition. The sphere diameters were chosen to be 4cm, 6 cm, 8 cm, 10 cm. The spheres were fallen in to the bed channel for critical condition and under critical condition of motion particle. Based on the experimental results, the Shields curve of particles Reynold number and dimensionless critical shear stress were plotted. The relationship between with drag force and the length movement of spheres were plotted. The pathways of the bed material Under the impact of spheres falling were analyzed.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제7권6호
• /
• pp.1264-1270
• /
• 2006

본 연구에서는 달천 하류의 수리적 특성 및 유사론적 특성을 파악하기 위해 준2차원 모형인 GSTARS 2.1 모형을 적용하였다. GSTARS 2.1 모형에 포함된 Meyer-Peter와 Muller공식, Acker와 White's공식, Engelund와 Hanson공식 그리고 Yang공식의 네 가지 유사이송공식을 1984년부터 1992년까지의 하상단면에 대해 모의하였으며, 그 결과 Meyer-Peter와 Muller공식이 실측치에 근사한 것으로 나타났다. 정량적인 비교에서 각 단면별로 92년 실측치보다 모형에 의한 계산치가 하상변동량이 약간 과소로 산정되었다. Meyer-Peter와 Muller공식을 적용하여 유관 개수에 따른 하상변동의 효과를 분석하였다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제5권1호
• /
• pp.25-34
• /
• 2018

본 연구에서는 만경강에서의 장기하상변동 모의를 실시하고 하상변동 이력을 분석하였다. 연구 대상 지역은 만경강의 중 하류 25 km 구간이다. 장기하상변동 모의를 위하여 HEC-RAS 프로그램을 사용하였으며 조도계수를 이용하여 모형을 보정하였다. 1986년부터 1993년까지의 기간과 1993년부터 2005년까지의 기간에 대하여 하상변동 모의를 수행하였으며, 실측된 하상고와의 비교분석을 실시하였다. MPM, Toffaleti, MPM-Toffaleti, Yang 공식의 네가지 유사이송 공식의 적용성을 평가하였다. 1986년부터 1993년까지의 기간에 대한 모의 결과, 네가지 공식 모두 실측치를 적절하게 모의하지 못하였다. 이는 모의구간 상류에서의 준설이 발생한 것으로 인한 결과이며 이후 기간에서 상류에서 퇴적이 활발이 진행되게 되는 결과를 초래하였다. 1993년 부터 2005년까지의 장기하상변동 모의는 MPM-Toffaleti의 공식이 모의를 적절히 수행해 냄을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제40권10호
• /
• pp.755-768
• /
• 2007

본 연구는 자갈하천에서 실측한 자료를 사용하여 유량 변화에 따른 조도계수의 변화를 분석하고, 기존 조도계수 경험식의 적용성을 검토하는 것이 목적이다. 실측자료를 이용한 조도계수의 산정을 위하여 미 지질조사국의 NCALC 모형을 이용하여 대상구간의 조도계수를 산정하였고, 산정된 결과를 4가지 경험적인 방법에 의해 산정된 조도계수와 비교하였다. 분석결과 기존의 경험적 방법들은 홍수기에 국한하여 근사적인 해를 제공할 수 있으나 판단의 주관성, 방법에 따른 결과의 차이 등으로 인하여 산정결과의 불확실도가 높을 것으로 판단되었다. 평저수기의 조도계수는 기존 경험적 방법으로 산정이 어려울 것으로 나타났으며, 특히 Manning 공식을 이용하여 조도계수를 산정하는 경우, 상한치와 하한치의 범위가 크므로 사용 시 주의가 필요함을 알 수 있었다. 그리고 평저수기에도 조도계수와 하상입도가 상관성이 있는 것으로 확인되었으나 홍수기의 상관성과 다르게 나타남을 확인하였다.

• 한국방재안전학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.57-63
• /
• 2023

기후변화로 인하여 발생하는 집중호우와 슈퍼태풍은 우리나라에서 많은 피해를 야기한다. 이러한 피해를 저감하기 위해서 다양한 형태의 하천정비사업이 추진되고 있으나, 홍수기와 갈수기가 뚜렷한 우리나라에서는 하천 균형을 유지하기가 어렵다. 특히, 하천정비 사업으로 설치된 하천구조물은 홍수기에 구조물 및 그 기초의 세굴이 발생되고 하상 변화 등 다양한 문제를 일으키고 있다. 이러한 하상세굴을 저감하기 위하여 하천의 만곡부에 다양한 베인이 많이 설치되며, 베인의 배치와 크기, 모양에 따라서 다양한 하상세굴 저감 효과가 나타난다. 베인은 원심력에 의해 발생하는 2차 흐름과 반대 방향으로 2차 흐름을 다시 생성함으로써 외측 하상 주변의 세굴이 감소하고 퇴적이 촉진된다. 본 연구의 이론은 질량보존법칙을 만족하는 연속방정식과 운동량 보존을 만족하는 운동량방정식을 적용한 지배방정식을 이용하고, 다양한 조건 하에서 베인의 영향을 조사하기 위해 설계 요인에 따라 전체 평균 유속 변화율을 측정한다. 사다리꼴 베인과 사각형 베인 모두에서 평균유속과 횡단면 유속이 모두 감소하였고, 이는 베인 설치로 인해서 원심력을 갖고 유하하는 하천유속이 방해를 받아 유속이 저감되기 때문이다. 또한, 하천흐름 방향에 수직으로 또는 경사적으로 설치된 베인은 원심력에 의해 발생하는 2차흐름의 역방향으로 2차흐름을 발생시켜 원심력 2차흐름의 상쇄를 나타내기 때문에 베인의 효과가 나타난다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제36권2호
• /
• pp.219-229
• /
• 2016

본 연구에서는 저수지의 붕괴로 인한 하류부 하천의 하상변동에 대한 해석을 수행하였다. 저수지 붕괴에 따른 1차원 비평형, 비균일 유사의 이송과 하상 변동을 연구를 위해 CCHE1D 모형을 이용하였다. CCHE1D 모형은 비평형 및 비균일 유사해석을 위해 조정거리와 분류된 입자의 입경을 사용하며, 하상 물질의 교환을 위한 혼합층의 개념이 사용된다. CCHE1D 모형을 1996년 저수지 붕괴가 발생한 Ha!Ha!강 유역에 적용하여 저수지 붕괴로 인한 하류부의 비평형, 비균일 유사이송을 해석하고, 계산 결과를 저수지 붕괴전 후에 하류부 실측 하상과 비교하였다. 또한, 조정계수($L_{s,b}$), 비평형 계수(${\alpha}_s$), 혼합층 두께(${\delta}_m$), 공극률(p')을 포함하는 주요 매개변수에 대한 민감도를 분석하였으며, 대상유역에서는 비평형 계수가 하상변동에 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제53권12호
• /
• pp.1097-1107
• /
• 2020

본 연구에서는 하도단면의 기하학적 특성과 그에 관한 특성값들의 종방향 변화를 통해 하천지형의 시·공간적 변화양상을 파악하기 위한 방법론을 제안하고자 한다. 이를 위해 낙동강 구미보 ~ 칠곡보 구간에 대한 음향측심기를 이용한 상세 수심측량을 통해 하상에 대한 3차원 공간정보를 취득하였다. 취득된 자료를 이용하여 기준단면에 대한 기하학적 정보를 추출하였다. 추출된 하천단면의 기하특성치들을 비교함으로써 특정 하도구간에서의 지형 특징을 파악할 수 있었다. 과거 측량성과와의 비교를 통해 단면변화량과 체적하상변동량을 정량적으로 파악할 수 있었다. 향후 본 연구에서 제안한 방법의 다양한 하천구간에서 대한 적용을 통해 하천지형변화에 대한 정량적 평가방법을 제시할 것으로 기대하는 바이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제2권4호
• /
• pp.317-323
• /
• 2015

본 연구는 장기하상변동 모의를 이용하여 댐 하류 하천에서의 하상변동이 어류 물리서식처에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 흐름모형은 준정류 모형을 이용하였으며, 서식처 모형은 서식처 적합도 지수 (HSI) 모형을 이용하였다. 장기하상변동 모의를 위하여 Exner 방정식을 이용하였으며 하상재료 입도분포의 변화를 고려하였다. 내성천 영주댐 하류에서 모의결과 침식과 장갑화가 진행되었으며 이에 따라 피라미의 물리서식처가 변하게 되었다. 지형과 하상재료의 변화가 어류 물리서식처에 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.84-95
• /
• 1994

In recent years Jin-Beach and Hyeya River mouth have experienced severe erosion phenomena. The cause of erosion is examined using a 3-dimensional nunumerical sediment transport model. The model is composed of three components : wave model, wave-induced current model and 3-dimensional sediment transport model. In the wave analysis component we consider refraction, diffraction and reflection based on Maruyama and Kajima method. For the wave-induced current model we use depth-integrated continuty equation and momentum equations. For the 3-dimensional sediment transport model we consider bed load and suspended load simutaneously. Model results obtained for Jin-ha Beach and Hyeya River mouth agreed well with experimental results.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
• /
• pp.161-166
• /
• 2004

Research for deposits in Nakdong eatuary that research about Nakdong eatuary's sediment flows out in Nakdong-kang so far had been progressed but research about deposits that is flowed in open sea is insufficient. Observed Nakdong eatuary's characteristic of sediment transfer through observation during the second during Buteo 20 days on February 6, 2004 in this research Resuspension bed load Flux appeared high the first result St.4 point and St.5 point. St.4 branch had much bed load amount that is flowed in the east, and bed load that St.5 branch is flowed in the south appeared much Tendency such as the first showed in the second result, but compare with the first result and St.5 branch had much bed load that is transfer in end. Bed load that is transfer in observation result Nakdong river was less. As this, can know that amount of sediment that is transfer in open sea more than deposits that is transfer in Nakdong river is much Is expected to exert effect that deposits that is transfer in open sea is high in Nakdong estuary's topography change. Specially, observation result is expected that Nakdong estuary's deposition tendency becomes Jinwoodo southern and Shinho southern.