• 제목/요약/키워드: Scour

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보 형상 변화에 따른 하류부 세굴의 시간적 변화 (Temporal Variation of Local Scour Depth in the Downstream of Weir with Shapes)

  • 여창건;이승오;윤세의;송재우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권4B호
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    • pp.353-360
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    • 2011
  • 본 연구는 수리 실험을 통하여 보 형상 변화에 따른 보 하류부 세굴의 시간적 변화를 분석하였다. 보 하류부 세굴에 대한 기존의 연구는 최대세굴심의 예측에 대한 연구가 대부분이었으나 현장에서 발생 가능한 실제 세굴심의 예측을 위해서는 시간 변화에 따른 세굴심의 변화에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 예연보, 경사형보와 같은 보 형상 변화에 따른 하류부 세굴의 시간적 변화를 수리실험을 통하여 분석하였다. 보 형상별 시간 변화에 따른 세굴심 예측식은 유사의 연속방정식을 기본으로 실험을 통하여 측정된 시간변화에 따른 보 하류부 세굴공의 체적 변화량과 보 하류부 세굴심 변화량 자료들의 회귀분석을 통하여 평형세굴시간, 평형세굴심, 월류고, 보 높이를 이용한 세굴심 예측공식을 제안하였다. 제안된 식은 기존의 보 하류부 평형 세굴심 예측식들이 반영하지 못한 설계홍수지속기간을 반영할 수 있어서 보 하류부 세굴보호공의 설계 시 경제적이고 합리적인 설계가 가능할 것으로 판단된다.

교량세굴 위험도 결정 및 유지관리 시스템 개발(I) - 시스템 개발 - (Bridge Scour Prioritization and Management System (I) - System Development -)

  • 곽기석;박재현;정문경;우효섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2B호
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    • pp.187-195
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    • 2006
  • 본 연구에서는 세굴에 의한 교량기초의 위험도를 평가하고 효율적인 방재 대책수립을 위해 국내 세굴 특성을 고려한 교량 세굴 유지관리 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 GIS 기반 프로그램으로서 교량세굴 자료의 저장, 검색 및 출력이 가능하며, 크게 교량세굴 위험도에 따른 우선순위의 결정 및 유지관리 시스템의 두 부분으로 나뉜다. 교량에 대한 기존의 간단한 자료를 이용하여 초기 분류과정을 거쳐 현장 상세조사 우선순위가 결정되며, 이에 따라 현장 상세조사와 세굴 해석을 실시하여 교량세굴 위험도 등급을 결정한다. 위험도 등급은 예상 세굴심과 그에 따른 기초의 지지력 변화, 기초의 종류 및 근입깊이, 현재의 세굴 진행상태 등을 고려하여 모두 6등급으로 나뉘며 그 결과는 화면상에 표시되고 모든 자료는 데이터베이스 시스템에 저장되어 관리된다.

기존 세굴심 산정공식 적용을 위한 모형실험과의 비교 연구 (A Comparative Study on Estimated and Hydraulic Model Experiment for Application of Existing Scour Depths Equation)

  • 최한규;백효선;정창동
    • 산업기술연구
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    • 제24권B호
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    • pp.123-131
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    • 2004
  • The existing of developed scour Equation have a very different value by boundary condition, hydraulic condition and bed condition. Therefore it may give rise to a serious trouble if it make a wrong application of the scour Equation. So this research of purpose is the predicting of scour depths, the method is that analysis river of feature and hydrauric feature for river in kangwondo young-seo region. And hydrauric model experiment of Scour phenomenon execute after the existing of calculate scour depths equation analysis sensitivity, assort a practical.

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A Parametric Study on Ice Scouring Mechanism for Determination of Pipeline Burial Depths

  • Park, Kyung-Sik;Lee, Jong-Ho
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제8권2호
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    • pp.29-40
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    • 2004
  • Interaction of grounded ice ridges with underlying seabed is one of the major considerations in the design of Arctic pipeline system. Previously several ice scour models were developed by researchers to describe the ice scour-seabed interaction mechanism. In this paper, a parametric study on ice scouring mechanism is performed and the limitation of ice scour-seabed interaction models is discussed. Simple laboratory tests are carried out and then the shape pattern of deposited soil around the ice is redefined. New ice scour model assumes trapezoidal cross section based on the field observation data. Ice scour depth and soil resistance forces on seabed are calculated with varying the keel angle of a model ice ridge.

빙쇄굴-해저지반 상호작용 모델 비교연구 (A Comparative Study of Ice Scour-Seabed Interaction Models)

  • 최경식;이종호
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.27-35
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    • 2002
  • The interaction of grounded ice ridges with underlying seabed is one of the major considerations in the design of Arctic pipeline system. Previously several ice scour models were developed by researchers to describe the ice scour-seabed interaction mechanism. In view of possible improvements, a comparative study of those ice scour models is performed and their limitation in modeling is discussed. Simple laboratory tests are carried out and then the shape pattern of deposited soil around the ice model is newly defined. Unlike the rectangular idealization of an ice block, in this modified ice scour model, trapezoidal cross sections are assumed to represent the typical shape of an ice ridge based on the field observation data. With the horizontal and vertical motion of ice model, the ice scour depth and soil reacting forces on seabed are calculated with varying the keel angle of an ice ridge.

VORTEX SHEAR VELOCITY AND ITS EROSION IN THE SCOUR HOLE

  • Lee, Hong-Sik;Kim, Jin-Hong;Lee, Sam-Hee
    • Water Engineering Research
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    • 제1권4호
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    • pp.259-266
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    • 2000
  • Scour hole is formed due to the high shear stress of the jet flow at the outlet of a hydraulic structure and vortex erosion occurs in the scour hole. It is important to determine the amount of vortex erosion occurs in the scour hole. It is important to determine the amount of vortex erosion for the design of bed protection. If the vortex erosion continues and reaches to the hydraulic structure, it causes the deformation of the structure itself. To obtain the amount of the vortex erosion, it is necessary to determine the shear velocity of the line vortex in the scour hole was derived by the theory of energy conservation and found to be related to the upstream overflow velocity. The amount of vortex erosion from the scour hole was obtained using entrainment equation for given value of shear velocity. For a design purpose, if the flow velocity at the end of an apron and the properties of bed material are given, the amount of vortex erosion was obtained.

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세굴을 고려한 얕은 기초 교량의 동적거동 분석 및 지진 취약도 해석 (Dynamic Behavior and Seismic Fragility Analysis of Shallow Foundation Bridge Considering Scour)

  • 김나연;송종걸
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.79-89
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    • 2016
  • If scour is occurred at shallow foundation of bridge, seismic performance of the bridge will be reduced. In order to evaluate accurate seismic response of bridge according to scour depths, modeling of foundation reflecting scour effect is important. In this study, taking into account the effect of the reduction in embedment depth of the shallow foundation by scouring, the soil around the foundation is modelled as an equivalent soil spring with various stiffness. Seismic fragility analyses for 3 types of bridges subjected to 4 types of ground motions classified into Site Class A, B, C, D are evaluated according to several scour depths. From the fragility analysis results, it can be observed that the deeper the scour depth, the higher probability of exceeding damage states. Also, seismic failure probability of asymmetric bridge is higher than that of symmetric bridge.

하천 세굴심 산정을 위한 교각 세굴심 산정식의 적용성 검토 (Review on Applicability of Local Scour Depth Calculation Formula in River)

  • 민병윤;장형준;이호진;김성덕
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.1-9
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    • 2019
  • 교량을 건설함에 있어 물의 흐름에 영향을 받는 교량 하부 구조물에 대한 토질 및 구조역학적 기초 분석은 충분하지만 수리현상으로 발생하는 세굴의 안정성 검토는 미흡한 실정이다. 또한 교각세굴심 산정에 있어 해외 교각세굴심 산정식을 활용하고 있기에 국내 하천의 유역 특성을 반영한 교각세굴심을 정도 높게 산정하는데 미흡하다. 본 연구에서는 현재 우리나라 하천설계 기준에 적용되고 있는 CSU(1993)공식 뿐만 아니라 세굴심 산정에 있어 불확실성을 고려하기 위하여 다른 교각 세굴심 산정식을 추가로 적용하여 세굴심을 산정한 후 각각의 공식들 간에 적용성을 검토하였다. 검토 결과 기존 사용되고 있는 9개의 교각세굴심 산정식으로 산정된 교각 세굴심 깊이와 수리 모형실험을 바탕으로 측정된 세굴심과 비교하였을 경우 SSE(%)는 최소 2.08%, 최대 91.23%, SSEn(%)은 최소 0.19%, 최대 415.91%의 차이를 보이고 있음을 확인하였다. 그 결과, 교각세굴심 산정식 간에도 많은 차이가 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 하천설계에 있어 정도 높은 세굴심을 산정함에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Predicting Scour at Bridge Piers

  • Briaud, Jean-Louis
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.3-46
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    • 1999
  • A new method called SRICOS is proposed to predict the scour depth z versus time t around a cylindrical bridge pier of diameter D founded in clay. The steps involved are ; 1. taking samples at the bridge pier site, 2. testing them in an Erosion Function Apparatus called the EFA to obtain the scour rate z versus the hydraulic shear stress applied $\tau$, 3. predicting the maximum shear stress r max which will be induced around the pier by the water flowing at ν Ο before the scour hole starts to develop, 4. using the measured z versus r curve to obtain the initial scour rate zi corresponding to r max , 5. predicting the maximum depth of scour zmax for the pier, 6. using zi and zmarx to develop the hyperbolic function describing the scour depth z versus time t curve, and 7. reading the z vs. t curve at a time corresponding to the duration of the flood to find the scour depth which will develop around the pier. A new apparatus is developed to measure the z vs t curve of step 2, a series of advanced numerical simulations are performed to develop an equation for the $\tau$ max value of step 3, and a series of flume tests are performed to develop an equation for the zmax value of step 5. The method is evaluated by comparing predictions and measurements in 42 flume experiments.

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흐름특성과 하상특성을 동시에 고려한 교량세굴심 산정에 관한 연구 (Determination of Bridge Scour Depth Considering Flow Conditions and Bed Characteristics)

  • 최종석;여운광;김문모
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.893-899
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    • 2003
  • 본 연구에서는 하상이 단단한 지질구조로 이루어진 하상조건에서의 실제적인 세굴현상을 파악하기 위해 실시간 교량세굴 모니터링 시스템을 설치하여 홍수시의 세굴심을 측정하였다. 또한, 홍수 전$\cdot$후의 지반구조를 측정할 수 있는 GPR(Ground Penetrating Radar)탐사를 통하여 홍수로 인한 세굴가능성을 면밀히 파악하였다. 이와 같은 연구과정을 통해 지질구조에 따른 세굴심 산정공식의 적용성 여부를 판단하였고 하상특성과 흐름특성이 동시에 고려된 실제적인 세굴의 영향을 평가하였다.