• 제목/요약/키워드: scour analysis

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교각주변(橋脚周邊) 하상(河床)의 국부세굴(局部洗掘)에 관한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (An Experimental Study for Local Scour of the Riverbed at Pier)

  • 이원환;이정식;이홍래
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.65-74
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    • 1985
  • 본(本) 연구(硏究)는 교각주변(橋脚周邊) 하상(河床)의 국부세굴(局部洗掘)에 관한 실험적(實驗的) 해석(解析)으로서 세굴(洗掘)에 관계되는 여러 요소를 차원해석(次元解析)에 의해 무차원화(無次元化)하여, 교각(橋脚) Reynolds 수(數)와 무차원(無次元) 난류강도(亂流强度)로 나타내는 관계식을 유도하였으며 자료 검정(檢定)을 통하여 다중회귀분석(多重回歸分析)으로 관계식의 계수(係數)를 구하였다. 영각(迎角)이 $20^{\circ}$를 전후(前後)한 구간(區間)에서는, 교각(橋脚) Reynolds 수(數)와 세굴량(洗掘量)은 정비례(正比例)에서 반비례(反比例)로 무차원(無次元) 난류강도(亂流强度)와 세굴량(洗掘量)은 반비례(反比例)에서 정비례(正比例)로 바뀌는 천이구역(遷移區域)이 존재(存在)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 제안(提案)한 교각주변(橋脚周邊)의 세굴폭(洗掘幅)과 세굴심(洗掘深)에 대(對)한 관계식을 국립건설연구소(國立建設硏究所) 자료(資料)로 검정(檢定)을 실시(實施)한 결과(結果) 잘 일치하고 있음을 알 수 있다.

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FLOW-3D를 이용한 해상풍력발전기초의 세굴 평가 (FLOW-3D Analysis on Scouring around Offshore Wind Foundation)

  • 오명학;권오순;정원무;이광수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.1346-1351
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    • 2012
  • 해상풍력발전기초의 국부세굴을 평가하기 위하여 3차원 수치해석인 FLOW-3D를 이용하여 모노파일과 자켓기초에 대해 해석을 수행하였다. 수치해석 결과에 의하면 모노파일과 자켓기초 레그 주위에서 국부적으로 유속이 증가하는 것으로 나타났으며, 그 후면에서는 후류 및 와류로 인하여 유속의 감소가 나타났다. 자켓기초의 경우에는 모노파일에 비해 단일 레그의 직경이 작고, 자켓레그 사이의 간섭효과 및 자켓구조물의 복잡한 형상으로 인하여 모노파일에 비하여 국부적인 유속 증가가 더 크게 나타났으며 세굴심이 더 깊게 형성되는 것으로 나타났다. 따라서, 해상풍력발전 기초의 세굴 평가 및 세굴방지공 설계시 하부구조물의 형상에 대한 고려가 필요한 것으로 판단된다.

Design of Ship Thruster and Seabed Scouring due to Effects of Water Velocity

  • Choi, Byoung-Yeol;Lee, Sang-Gil
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제3권3호
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    • pp.102-111
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    • 2017
  • This study considered the effects on the seabed of a harbor and quay wall from ship maneuvers in relation to the thruster jet flow and initial velocity. This study also included the engine capacity, RPM, and diameter and pitch of a ship's thruster for a required speed. The impact of a scour hole on the environment of a quay wall was investigated. Based on these results, a risk based analysis was conducted to evaluate different strategies and their consequences. There has been an increase in the loads on the bottom of a harbor during ship maneuvering. This increase is caused by the propeller loads of mooring and unmooring vessels. This indicates a greater number of arrivals and departures of vessels with larger drafts, larger thruster diameters, and larger available thruster power capacities. Another important cause could be an increase in the maneuverability of vessels from the use of bow thrusters. The increasing loads, which cause a higher jet flow above the bottom, can lead to undesirable scour holes.

실트샌드 지반상 사석호안 축조시 원지반의 세굴대책에 관한 연구 (Study on Scour Countermeasures during Revetment Construction in Silty Sand Soil Layers)

  • 양태선;안중선;조영구;지태균;김희동
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.322-329
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    • 2006
  • On the way of construction in harbor area, scourin problems took place slowly failure of embankment in the beginning of construction in sites. For studying on the scouring properties during revetment construction in silty sand soil layers, this paper is carried out on lessons of case studies of numerical seepage analysis, scouring countermeasures in dredged landfill area.

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2차 정수지의 수리특성 및 바닥 유속 저감효과 분석 (Analysis of Hydraulic Characteristics and Reduction of Bottom Velocity of Second Stilling Basin)

  • 정석일;이지훈;윤재선;이승오
    • 한국안전학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.134-140
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    • 2018
  • Scour in the downstream of hydraulic structures such as apron induces to collapse due to abruptly increasing rainfall and discharge in streams and reaches. This is because the forcible jet from overflowing is not sufficiently dissipated by existing energy dissipators, and it continues to sweep the bed materials during flood events. In this study, a second stilling basin was proposed as a countermeasure and the energy dissipation efficiency of this structure was analyzed using 3D-dimensional numerical analysis. First, results from previous research and hydraulic tests were used to verify the accuracy of the numerical model. It showed that the second stilling basin played a definite role in reducing the bottom velocity, comparing with diminishing the energy dissipation when numerical tests were conducted under scaled field conditions in Korea. This means that the second stilling basin can be a countermeasure against scour in downstream. If more efficiency analysis of the second stilling basin would be performed in terms of energy dissipator for various types of hydraulic jump, it would be an alternative solution to scouring issues.

인공어초 주변의 흐름장에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of the Flow Field around Artificial Reefs)

  • 정칠훈;김헌태
    • 한국수산과학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.31-38
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    • 2007
  • This study investigated the fluid force acting on an artificial reef and the scour pattern at the bottom of the artificial reef in a steady-flow field using the finite difference method (Flow-3D). The structure was tetragonal in shape, like similar objects found in nature. The numerical analysis showed that the hydrodynamic characteristics and incipient scouring pattern matched natural phenomena. The velocity distribution around the tetragon was symmetric and wake occurred inside the tetragon and behind the bottom of the tetragon. The length of the recirculation flow behind the tetragon for each velocity was about 4-5 cm and the magnitude of the recirculation flow inside the tetragon generally increased with the Reynolds' number, although it decreased slightly for Reynolds' numbers from 11,000 to 12,000. In addition, the total fluid force acting on the tetragon increased with the inflow velocity, although the increment was smaller when the velocity exceed 18 cm/sec. The incipient pattern for the scouring of sediment matched the natural phenomenon.

철도 교각의 세굴 안정성 평가를 위한 응답 지배주파수 분석 (Response Dominant Frequency Analysis for Scour Safety Evaluation of Railroad Piers)

  • 정현석;이명재;유민택;이일화
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권11호
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    • pp.83-95
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    • 2020
  • 철도 교량 하부구조의 안정성 평가를 위해 일련의 충격진동시험을 수행하고, 계측된 가속도 시간이력 데이터를 분석하여 응답 지배주파수를 산정하였다. 실험 교각의 제원은 준공설계 자료를 참고하였으며 자료가 소실된 경우에는 현장 조사를 시행하여 확보하였다. 1개의 폐선 예정 교각에서 세굴 진행에 따른 충격진동시험을 수행하고, 이를 바탕으로 교각의 응답 지배주파수가 교각의 세굴 여부에 대한 평가 지표로 적용 가능한 것을 확인하였다. 또한, 실제 운영 중인 5개 교량 46개 교각에서 충격하중시험을 통해 응답 지배주파수를 산정하였으며, 이를 일본 기준식과 비교하여 교량의 세굴 안정성을 평가하였다.