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| 소파제 중량 산정식 개선 |
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유동훈, 윤종주 |
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| Improvement of Breakwater Armor Weight Estimation |
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Dong-Hoon Yoo, Jong-Joo Yoon |
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| Abstract |
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The equation of Hudson is world-widely employed for the estimation of minimum or optimum weight of armor block. Various scientific engineers found that the optimum weight of armor block is also significantly influenced by wave period, percolation of slope, and the formation of irregular waves. In this study new surf parameter, which is called `2nd order wave action slope`, is introduced for representing the local wave conditions in shallow waters by employing local values of wave length as well as wave height. The 2nd order wave action slope is formed by the product of the breakwater slope and the celerity ratio to the wave height. The optimum or minimum weight of armor unit is related to the wave action slope which is employed for developing new empirical equations. After analysing van der Meer(1988) laboratory data, we found the armor weights are well related to the wave action slope. Using the new surf parameter, simple but accurate equation is suggested for the estimation of breakwater armor weight. Several empirical equations are applied to the cases of failure experienced in Korean East Coast. The safety values given by Hudson and Van der Meer equation are 47% and 70%. But the result of the present equation shows 86% safety. The increase of safety value might indicate some improvement of the new empirical equation over Hudson equation and Van der Meer equation. |
| Key Words:
Breakwater; Armor block optimum weight; Dispersion relation; Wave action slope; New empirical equation |
| 요지 |
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경사식 방파제의 사석중량 산정에 있어서 기존의 대표적 산정식들인 Hudson 식, Van der Meer 식 등을 살펴보고 각 식들의 장단점을 살펴보았다. 파형경사, 파주기, 불규칙파, 투수성, 파괴정도 등의 인자들을 복합적으로 고려한 Van der Meer(1988)의 실험결과를 종합적으로 분석하고, 파형경사와 종확산영향이 고려된 새로운 계수인 2차 파활동경사($S_Y$, 2nd order wave action slope)의 개념을 도입하여 기존 경험식의 형태를 간결하게 도출한 개선된 소파제 중량 산정식을 제시하였다. 개선된 산정식에는 기존 경험식에서 고려하지 않은 파형경사, 파주기, 쇄파조건 및 불규칙파의 특성 등이 적용되었다. 그리고 사석중량 산정식들의 적용성을 알아보기 위하여 동해안의 경사식 방파제의 피해사례를 분석하여 보았다. 각 항만의 방파제 피해지역에서 기존식인 Hudson 경험식에 의해 산출된 사석중량을 Van der Meer 식과 새로운 준이론식인 Yoo 식에 의하여 재산정한 결과, Hudson 경험식에 의한 안전도는 47%, Van der Meer 식의 경우 70% 정도였으나 개선된 Yoo 식에 의해서는 86%까지 안전도가 향상된 것으로 나타났다. |
| 핵심용어:
방파제; 사석 중량 산정; 종확산 관계식; 파활동경사; 새로운 경험식 |
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