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| 수중 부유구조물에 의한 세굴특성 분석 |
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최흥식, 이창훈 |
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| Analysis on Scouring Characteristics by Submerged Floating Structure |
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Heung-Sik Choi, Chang-Hun Lee |
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| Abstract |
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The scouring characteristics due to submerged floating structure which is affecting river bed changes are analysed by experiments. The critical scouring which initiates the movement of bottom substrates accompanying the erosions of luff, tunnel, and lee-wake is suggested according to the relative location($h_s$/H) of the distance between the center of submerged floating structure and river bed over the water depth. The scouring depths accompanying erosion increase with the increasing of Reynolds, Froude, and Shields parameters governed by velocity. The tunnel erosion is dominant at the Froude of 0.65~0.67 according to the relative location($h_s$/H) and the lee-wake erosion induced equilibrium scouring is progressed steadily over velocity increasing. The numbers of Reynolds and Froude result in greater relative scour effect than Shields parameter. The regression equations for equilibrium scouring depth($d_d$/D) are suggested with Reynolds, Froude, and Shields parameters and the additional parameter($h_s$/D) of the distance between the center of structure and river bed over the diameter of submerged floating structure which show the different scouring phenomena with $h_s$/D. |
| Key Words:
submerged floating structure; tunnel erosion; critical scouring; equilibrium scouring |
| 요지 |
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실험을 통하여 하상변동에 영향을 줄 수 있는 수중 부유구조물에 의한 하상의 세굴특성을 분석하였다. 세굴의 진행양상에 따른 말굽형 침식, 터널침식 및 배후류 침식을 수반하는 하상입자의 움직임의 시작인 한계세굴은 수심에 대한 하상에서 부유구조물 중심까지의 거리 비($h_s$/H)로 나타났다. 침식현상을 수반하는 세굴의 깊이는 유속의 증가에 따른 Reynolds수, Froude수, Shields수의 변화와 더불어 침식깊이가 증가하였다. 수중 부유구조물 위치에 따른 터널침식의 현상은 Froude수가 0.65~0.67 범위까지 우세하게 나타났고, 그 이상의 유속구조에서는 배후류 침식을 수반한 평형세굴로 진행하였다. 평형세굴심의 변화는 Reynolds수, Froude수는 Shields수에 비해 상대적인 세굴변화 양상이 크게 나타났다. 부유구조물 직경에 대한 하상과 구조물 중심까지의 거리와의 비($h_s$/D)에 따른 상대 평형세굴심은 부유구조물 위치에 따라 세굴의 양상이 달라진다는 것을 알 수 있었다. |
| 핵심용어:
수중부유구조물; 터널침식; 한계세굴; 평형세굴 |
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