수리모형 축척 변화에 따른 SPF공법의 한계능력평가

• 영문명: Hydraulic Model Test on Scour Protection with Scale Effect
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김창성 김종태 강준구 Kim, Changsung Kim, Jongtae Kang, Joongu
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』13권6호, 375~380쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2013.12.31

국문 초록

본 연구는 댐 및 보 하류의 세굴방지 등을 위해 설치되는 SPF(Scouring Protection Form) 공법의 모형 축척 변화에 따른 한계능력을 평가하는 것이 목적이다. 이를 위해 하상보호공의 축소 모형을 제작하여 실험수로에서 수리모형실험을 실시하여 공법의 한계능력을 평가하였다. 실험 결과 파괴 유속값은 1/10인 조건에서는 5.57 m/s, 4.08 m/s로 나타났으며 1/20인 경우 5.55, 4.32 m/s, 1/30인 경우 5.00, 4.31 m/s, 1/50 조건에서는 4.09, 4.65 m/s로 측정되었다. 접근부의 소류력 분석결과 축척비가 클수록 즉 모형의 크기가 작을수록 매트 파괴시의 한계소류력이 크게 나타났다. 실험 및 분석 결과 강한 난류에 버텨야하는 SPF매트와 같은 구조물을 평가할 때 수리학적 상사를 적용할 경우 1/20 이상의 축척비가 필요한 것으로 나타났다.

영문 초록

The objective of this paper is to figure out critical velocity of SPF(Scouring Protection Form) method that is installed to prevent dam and weir of scour. Through hydraulic experiments, critical flow of SPF was evaluated by making scale model of bed protection. The destruction flow velocity analyzed 5.57 m/s, 4.08 m/s in actuality rivers manufacturing 1/10 miniature. In case of 1/20 scale, the destruction flow velocity was 5.55 m/s, 4.32 m/s and 5.00 m/s, 4.31 m/s as a scale of 1/30 and 4.09 m/s, 4.65 m/s as a scale of 1/50 respectively. Scale model ratio is directly proportional to critical tractive force and scale model size is inversely proportional to critical tractive force. As a result, the hydraulic test showed to need the hydraulic model experiment over 1/20 scale when evaluating structures such as SPF mat that have to be able to withstand strong turbulence.

키워드

한계유속 수리모형실험 소류력 수리학적 상사 SPF Critical velocity Hydraulic model test Tractive force Hydraulic similitude