하도육역화 관리를 위한 물골의 수리학적 특성 분석

• 영문명: Analysis on the Hydraulic Characteristics of Sub-channel in the Flood Plain for Management of Landforming
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 이건구 여창건 임장혁 안원식 Lee, Gun-Goo Yeo, Chang-Geon Im, Jang-Hyuk Ahn, Won-Sik
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』11권5호, 305~312쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2011.10.31

국문 초록

본 연구는 친환경적인 하도 육역화 관리기법으로써 물골 공법의 수리학적 특성을 분석하기 위하여 물골의 유입각도 변화에 따른 물골 내부, 주변의 유속 및 난류강도 변화를 수리실험을 통하여 분석하였다. 수리실험에서는 홍수시 고수부지 위에서 이동하는 부유사 및 소류사의 물골 내부 유입 능력평가를 위하여 LSPIV를 이용하여 물골 주변의 유속 및 유속벡터를 측정하여 분석하였으며 유입된 유사가 물골내부에 퇴적되지 않고 하도로 배제되는 능력을 평가하기 위하여 물골 내부의 난류강도와 마찰 속도를 측정하여 분석하였다. 수리실험 분석 결과, 홍수시 고수부지 위의 흐름이 수위가 높을때에는 물골을 통한 유사 배제 효과가 크지 않으나 홍수위가 고수부지 아래로 하강할 때 물골로의 유수 유입 효과가 증가하여 유사 배제 효과가 크게 나타났다. 하천 합류부 흐름의 경우 유입각이 감소할수록 지류에서의 통수능이 증가하나 고수부지 위의 유수가 유입되는 물골의 경우에는 유입각 $60^{\circ}$ 횡방향 난류 강도($v_{T.I}$), 마찰속도 및 물골내부 통수능이 가장 크게 나타나, 하도 육역화 방지를 위한 유사배제능력이 가장 클 것으로 판단된다. 이러한 결과는 물골공법의 설치 시 지침으로 활용될 수 있으며, 향후, 추가적으로 현장 모니터링, 이동상 수리실험 등을 수행한다면, 보다 정량적인 유사배제능력 평가가 가능할 것으로 판단된다.

영문 초록

Laboratory experiments were carried out to analyze the hydraulic characteristics of the sub-channel in the flood plain able to manage landforming process. Hydraulic analysis was conducted based on the measurement of mean velocities and turbulent intensities along the sub-channel in the flood plain including the change of an inflow angle. Quantitative characteristics of inflow into the sub-channel in the flood plain were estimated by mean velocities and velocity vectors around the sub-channel in the flood plain obtained using LSPIV. The capacity of sediments flushing in the sub-channel in the flood plain was evaluated with turbulent intensities and friction velocities. It was found that when the elevation of free surface was higher than that of floodplain, the effect of sediments flushing through the sub-channel in the flood plain was not much effective, while it became much effective when the elevation of free surface descended below that of floodplain. In the case of rivers confluence, a conveyance of river branch increases with the increase of an angle of inflow. However, in the case of the sub-channel in the flood plain, the case of inflow angle of $60^{\circ}$ was the most effective to flush sediments inside the Mugol because turbulent intensity, friction velocity and unit conveyance became higher than other cases. Results from this study can be used to establish the design guidelines for the sub-channel in the flood plain. In near future, more laboratory experiments conducted with movable bed and fields monitoring would be provided much reliable quantitative analysis of sediments flushing in the sub-channel in the flood plain to resist landforming.

키워드

하도육역화 물골 난류강도 마찰속도 수리실험 Landforming Sub-channel in the flood plain Turbulent Intensity Friction Velocity Hydraulic Experiment