수리실험을 통한 호안재료별 흐름저항 특성 연구

유규석,김철 호남대학교산업기술연구소 2011 산업기술연구논문집 Vol.17 No.-

최근 하천사업에는 자연친화적인 설계기법이 도입되고 있으며 호안공법도 과거 제방보호 기능만을 가진 단순한 호안에서 식생을 활용한 다양한 종류의 호안공법이 개발되어서 각종 하천공사에 도입되고 있다. 따라서 호안공법을 도입할 때 호안재료에 따른 유수의 흐름이 하천의 흐름에 미치는 영향을 파악하는 것은 하천설계에 있어 대단히 중요하다. 이에 본 연구에서는 각기 다른 호안재료별로 유속분포, 레이놀즈수, 마찰계수를 산정하여 흐름특성을 파악하고 호안에 대한 적용성 및 호안재료의 수리학적인 평가를 위한 자료 확보에 초점을 두어 수리실험을 수행하였다. 실험에 사용된 호안재료는 토양, 호안블록, 인공식생, 실제식생인 잔디와 갈풀을 이용하였으며, 실내 개수로 실험 장치를 이용하여 유량의 변화에 따라 실험을 실시하였다. 수리실험결과 무식생인 블록과 토양은 바닥으로부터 수면까지의 유속의 변화가 작은 동일한 양상을 보이는 반면, 식생은 바닥으로부터 식생높이까지의 식생영역부분과 식생상단으로부터 수면까지 유속의 분포가 다른 양상을 나타내었다. 식생이 있을 때 무식생 호안재료에 비해 하상으로부터 식생높이까지는 유속이 감소하였고, 식생 상단으로부터 수면까지는 무식생 호안재료에 비해 유속이 증가하는 양상을 나타내었다. 마찰계수 분석결과 토양과 블록은 비슷한 결과를 나타내었지만, 식생은 재료의 상단과 하단부에서 각기 다른 양상을 나타내었다. 다른 재료에 비해 식생의 상단에서는 마찰계수가 감소하였고, 하단부에서는 마찰계수가 증가하였다. 이로부터 식생영역 하단에서 유속의 감소로 인한 하상의 침식과 사면의 보호에 식생이 충분한 효과를 발휘할 수 있다는 사실을 증명하였다. The nature-friendly design techniques are recently being introduced in river projec-ts and various bank protection revetment techniques which are using the vegetation have also been developed and introduced. The simple bank revetment method which has the only bank protection function has been used in the past. But understanding the effect of water flow in the river is a crucial part in the river design. Therefore the tests have executed for the characteristics of flow by calculating velocity distribution, Reynolds number and friction factor against bank materials and gathered data for the applicability to the bank revetment and the hydraulic assessment of materials. The materials used for the experiment are bare soil, revetment blocks, artificial herbaceous plants, and real herbaceous plants such as lawn grass and Phalaris arundinacea and the vertical velocity distribution was measured by changing flow in the open channel experiment instrument inside. According to the results of the research, it is identified that bare soil and revetment blocks are showed a similar appearance with a little flow velocity changing but vegetation is showed different velocity distributions between surface and the top of vegetation, between the top and bottom of vegetation. In vegetation, it is shown that flow velocity is decreasing between riverbed and the top vegetation and is increasing between the top vegetation and surface against non-vegetation. By result of friction factor experiments, bare soil and revetment blocks appeared a similar outcome but vegetation have different figures at top and bottom of material. The friction factor is decreasing at the top of vegetation compared with the other materials and is increasing at the bottom of vegetation. it was proved that the vegetation is helpful to slope protection and riverbed erosion by decreasing of flow at bottom of vegetation area.

수정 SBEACH 모델에 의한 호안 전면의 침퇴적 예측

한재명(Han, Jae-Myong),김규한(Kim, Kyu-Han),신성원(Shin, Sung-Won) 한국해안해양공학회 2011 한국해안해양공학회 논문집 Vol.23 No.6

호안은 파랑의 직접적인 영향을 차단하여 배후지역의 이용성을 극대화하기 위해 전빈의 배후면에 건설되는 해안시설물로서 대상지역의 설계파와 조석 조건 하에서 월파가 심각하지 않은 해안에 건설된다. 따라서, 호안의 위치는 주변 환경을 고려하여 가능한 한 높은 위치로 결정하는 것이 일반적이며, 호안의 천단고는 단위시간당 월파량을 허용 가능한 범위 이내로 제어할 수 있도록 계획한다. 그러나 호안 전면의 백사장은 입사 파랑에 의해 계속 변형되고 결국에는 원래 설계 초기의 경사를 유지할 수 없게 되는 경우가 많다. 이러한 호안 전면 지형의 침식과 퇴적에 의해 원래 설계시 고려되었던 천단고와 월파량은 변하게 되며 호안의 설치 깊이가 감소하여 호안의 안정성을 위협하게 된다. 본 연구에서는 2차원 수리모형 실험과 수정 SBEACH모형을 이용한 수치모델링을 통하여, 처오름 지역에 있어서의 호안 전면부의 국부적인 세굴과 호안의 설치깊이의 관계를 검토하였다. 본 연구를 통하여, 수정한 SBEACH에 호안의 위치에 대한 경계조건을 적절히 적용함으로써, 침식형 파랑 입사시 호안 기초에서의 국부세굴 산정이 가능함을 확인 할 수 있었다. Seadike is a coastal structure constructed in the rear region of the foreshore to maximize its usability by preventing direct effect of wave. The expected construction field is determined under the design wave and tidal condition where minor wave overtopping is anticipated. Thus, the location of seadike is generally fixed at the highest site of the surrounding area with seadike crest height controlling the permissible range of wave overtopping volume. But a lot of times, frontal sand beach of the seadike continuously deforms due to incident waves, resulting failure in maintaining its initial slope. The erosion and deposition of the seadike front cause changes in the crest height and volume of wave overtopping and decrease in the setting depth of the seadike, which endangers seadike region as a result. In this study, the relation of local scouring and setting depth of the seadike front in the run-up region is examined by using 2D hydraulic model tests and numerical simulations by modified SBEACH model. As a result, the study learned that if appropriate boundary condition is applied to the modified SBEACH model, it is possible to create practical estimations on the local scouring at the seadike foot when erosive waves flow into the region.

3차원 수치모델을 활용한 호안 블록 형상에 따른 하도 내 유속 분석

김동현(Dong Hyun Kim),양수현(Su-Hyun Yang),주성식(Sung Sik Joo),이승오(Seung Oh Lee) 한국방재안전학회 2023 한국방재안전학회 논문집 Vol.16 No.4

기후변화는 외수침수와 연관이 있는 하천제방 안전성에도 영향을 미친다. 제방의 안전성을 높이기 위해 비탈면 보강에 대한 연구가 활발히 수행되어왔다. 특히 최근에는 순환자원을 재활용하여 호안블록을 제작하는 기술 등이 개발되고 있다. 그러나 호안블록의 재료적인 측면의 연구와 더불어 블록 형상에 의해 제외지의 흐름특성에 미치는 영향을 분석하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 호안블록의 형상에 따라 호안면의 유속 등 수리학적 특성의 영향을 3차원 수치모의를 통해 수행하였다. 호안 블록 형상은 3가지 형상을 제안하였고, 이상적인 하천 수로에 블록을 설치하여 수치해석을 수행하였다. 3차원 수치해석은 FLOW-3D를 사용하였고, 호안블록의 형상에 따른 최대유속, 호안부의 바닥유속, 최대 전단응력의 변화를 분석하였다. 그 결과, 자연석형 식생블록인 블록 A가 요철의 크기와 규모가 불규칙하여 호안에 연결하여 설치할 경우 호안 블록 B, C보다 호안 설치구간의 유속변화가 가장 큰 것으로 분석되었다. 향후 하천의 지형적 특성을 고려한다면 현장적 용성을 고려한 호안블록 설계를 수행할 수 있을 것으로 기대된다. Climate change affects the safety of river revetments, especially those associated with external flooding. Research on slope reinforcement has been actively conducted to enhance revetment safety. Recently, technologies for producing embankment blocks using recycled materials have been developed. However, it is essential to analyze the impact of block shapes on the flow characteristics of exclusion zones for revetment safety. Therefore, this study investigates the influence of revetment block shapes on the hydraulic characteristics of revetment surfaces through 3D numerical simulations. Three block shapes were proposed, and numerical analyses were performed by installing the blocks in an idealized river channel. FLOW-3D was used for the 3D numerical simulations, and the variations in maximum flow velocity, bed velocity beneath the revetment, and maximum shear stress were analyzed based on the shapes of the revetment blocks. The results indicate that for irregularly sized and spaced revetment blocks, such as the natural stone-type vegetation block (Block A), when connected to the revetment in an irregular manner, the changes in flow velocity in the revetment installation zone are more significant than those for Blocks B and C. It is anticipated that considering the topographical characteristics of rivers in the future will enable the design of revetment blocks with practical applicability in the field.

투수성 호안의 해수유통을 고려한 유동 수치모델링

방기영(Bang, Ki-Young),박성진(Park, Sung Jin),김선우(Kim, Sun Ou),조창우(Cho, Chang Woo),김태인(Kim, Tae In),송용식(Song, Yong Sik),우승범(Woo, Seung-Buhm) 한국해안해양공학회 2013 한국해안해양공학회 논문집 Vol.25 No.2

평택 당진항 내항 2공구 수역은 3개의 투수성 호안으로, 그리고 내항 2공구 동측의 투기장 수역은 2개의 투수성 호안으로 둘러싸여 있다. 2010년 5월에 관측된 내항 2공구 외곽호안 내측 수역과 내항 2공구 투기장 내측 수역의 최대조차는 각각 4.70 m와 2.32 m로서, 동시에 호안 외측에서 관측된 최대조차 8.74 m의 54%와 27%에 달한다. 호안 내 외수위차와 내측 수용적 변화율간의 회귀식을 도출하고, 이 식을 이용하여 투수성 호안의 해수 유통량을 매 계산시간마다 산정하는 모듈을 EFDC 모델에 추가하여 아산만의 3차원 해수유동 수치모형을 구축하였다. 2010년 5월 13~27일의 모의기간에 대하여 주요 5개 분조(M₂, S₂, K₁, O₁, N₂)의 합성조석과 아산, 삽교, 남양, 석문방조제의 담수방류량을 실시간으로 입력하여 해수유동을 모의하였다. 2공구 내측과 2공구 투기장 내측에서 평균고조위, 평균해면과 평균저조위의 실측치에 대한 모델치의 skill score는 96~100%로서 매우 양호한 재현율을 보인다. 투수성 호안의 해수유통을 차단한 모의결과와 비교하면, 최강유속은 주수로를 따라 0.05~0.10 m/s 증가하고, 2공구 외곽호안 외측에서 국지적으로 0.1~0.2 m/s 증가한다. 해저면 전단응력은 유속이 강한 주수로에서 0.1~0.4 N/M₂의 범위로 증가하고, 2공구 외곽호안 우각부 주변에서 국지적으로 0.4 N/M₂ 이상 증가한다. 본 연구에서 적용한 투수성 호안의 해수유통 모의기법은 대규모 투수성 호안이 유지되는 해역에서 물질의 이류 확산과 해저지형의 침식 퇴적 및 호안 주변의 국부 세굴 등을 모의 예측하는데 유용하게 적용될 수 있다. The Inner Port Phase 2 area of the Pyeongtaek-Dangjin Port is enclosed by a total of three permeable sea-walls, and the disposal site to the east of the Inner Port Phase 2 is also enclosed by two permeable sea-walls. The maximum tidal range measured in the Inner Port Phase 2 and in the disposal site in May 2010 is 4.70 and 2.32 m, respectively. It reaches up to 54 and 27%, respectively of 8.74 m measured simultaneously in the exterior. Regression formulas between the difference of hydraulic head and the rate of interior water volume change, are induced. A three-dimensional numerical hydrodynamic model for the Asan Bay is constructed incorporating a module to compute water discharge through the permeable sea-walls at each computation time step by employing the formulas. Hydrodynamics for the period from 13th to 27th May, 2010 is simulated by driving forces of real-time reconstructed tide with major five constituents(M₂, S₂, K₁, O₁ and N₂) and freshwater discharges from Asan, Sapkyo, Namyang and Seokmoon Sea dikes. The skill scores of modeled mean high waters, mean sea levels and mean low waters are excellent to be 96 to 100% in the interior of permeable sea-walls. Compared with the results of simulation to obstruct the flow through the permeable sea-walls, the maximum current speed increases by 0.05 to 0.10 m/s along the main channel and by 0.1 to 0.2 m/s locally in the exterior of the Outer Sea-wall of Inner Port. The maximum bottom shear stress is also intensified by 0.1 to 0.4 N/m² in the main channel and by more than 0.4 N/m² locally around the arched Outer Sea-wall. The module developed to compute the flow through impermeable seawalls can be practically applied to simulate and predict the advection and dispersion of materials, the erosion or deposion of sediments, and the local scouring around coastal structures where large-scale permeable sea-walls are maintained.

한강 하천제방 호안공법에 따른 식생분포 특성 연구

김원식,곽정인,이경재,한봉호 한국환경생태학회 2011 한국환경생태학회지 Vol.25 No.1

This study has analyzed the vegetation composition in the areas using different slope revetment techniques of riverbanks, in a way to improve the vegetation induction in the future considering the ecological aspects of the induction in Garaeyoul Village, Gangdong-gu, Seoul. The result of the vegetation distribution in each different slope revetment technique was analyzed, that the naturalized herb was dominant in the pole block accounting for 70.7%, while native herb was dominant in the lawn block occupying 48.5% and in the crib block occupying 55.7%. The vegetation coverage measured by different slope revetment techniques was highest in the crib block(average 97.5%), followed by the lawn block(average 95.3%) and pole block(average 27.9%). The vegetation base area was the most wide in the crib block and the most narrowest in the pole block. The result of community analysis in areas using different slope revetment techniques, dry herbs and vine herbs were dominated and the coverage was very poor in the pole block. In the lawn block, the barb was fragmented into narrow areas due to the blocks, which prevented the creation of large-scale plant communities. In the crib block, Miscanthus sacchariflorus, Fescue arundinacea and Aster pilosus, which also consisted of large-scale communities. Average dry weight was also measured by each slope revetment technique. The weight was heaviest in the crib block with 187.63g/㎡, followed by the lawn block(137.65g/㎡) and pole block(6.75g/㎡). The soil moisture contents in the crib block and lawn block was 16.3% and 15.2%, respectively, while that of the pole block was 4.7%, which revealed the highly dry condition of the pole block soil. The analysis result of soil chemical property showed that there was little difference in soil texture, soile acidity(pH), and exchangeable ion content, however, the soil organic matter(OM) content and available P_2O_5 were highest in the pole block. In the future, in order to induce more vegetation into river banks and walls, a proper construction method should be applied so that the vegetation area can be expanded as much as possible, considering the safety of the banks. 본 연구는 강동구 가래여울마을 한강제방을 대상으로 호안공법에 따른 자연적인 식생유입 현황을 분석하여 생태적인 측면을 고려한 제방 호안 식생유도를 목적으로 수행하였다. 제방 호안공법별 식생 분포 특성을 분석한 결과 장대블록에는 귀화초본이 70.7%로 우점하였고 잔디블록에는 자생초본군락이 48.5%, 방틀블록은 자생초본군락 55.7%로 자생초본군락 면적은 방틀블록에서 가장 넓었다. 제방 호안공법별 식생피도는 장대블록이 평균 27.9%로 가장 낮았고 잔디블록(평균 95.3%), 방틀블록(평균 97.5%)순으로 높았다. 식생기반면적에서는 장대블록이 가장 협소하였으며 방틀블록이 가장 넓었다. 식물군집구조에서 장대블록은 건조초본 및 덩굴성초본이 주로 우점하였고 식생피도도 낮았으며 잔디블록은 다양한 종이 소규모군락을 형성하였다. 방틀블록은 식생기반 면적이 가장 넓어 다년생 초본인 물억새, 큰김의털, 미국쑥부쟁이 등이 넓은 면적의 군락을 형성하였다. 호안공법별 평균 건물중은 장대블록은 6.75g/㎡, 잔디블록은 137.65g/㎡, 방틀블록은 187.63g/㎡으로 방틀블록 식물 건물중이 가장 많았다. 토양특성에서 토양 수분함량은 방틀블록 16.3%, 잔디블록 15.2%인 반면 장대블록은 4.7%로 토양이 매우 건조하였다. 토양 이화학적 특성 분석결과 토성, 토양산도(pH), 치환성 양이온 함량은 호안공법별로 큰 차이가 없었으며 토양유기물 함량(OM)과 유효인산(Available P_2O_5 )은 장대블록에서 가장 높은 수치를 보였다. 따라서 향후 하천제방 호안녹화의 경우 제방의 안전을 고려하여 가능한 식생기반 면적을 넓혀주어 자연적인 식생 유입이 가능하도록 제방 호안공법 적용이 필요하였다.

계층분석과정을 이용한 설계호안 평가

정장면,김철 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.3

하천을 설계할 때 적절한 호안공법을 선정해야 하지만 이에 대한 가이드라인이 없는 실정이다. 따라서 하천설계시 채택한 호안공법들의 적합성 여부를 판단함으로서 예산의 낭비를 막을 필요가 있다. 본 연구에서는 하천설계시 채택한 호안공법들이 적합한지를 평가하는 방법을 개발하고, 이를 8개 하천에 적용함으로서 개발된 방법의 타당성을 검토하였다. 평가방법은 계층화분석법(AHP)을 사용하였으며 각 하천에 적용된 호안 공법의 적합도(SI)를 분석하여 평가하는 방법을 사용하였다. 최적 호안공법이 선정되기 위해서는 설계대상지점의 모든 환경변수가 고려되어야 할 것이다. 따라서 설계호안을 평가하기 위해서도 대상지점이 가지고 있는 모든 변수가 포함되어야한다. 호안평가항목은 호안의 수리적 안정성, 환경생태성, 경제성, 어메니티의 4가지 항목을 사용하였으며 각 항목은 4~5개의 소항목을 포함하며 각 소항목은 대상지점의 조사결과를 반영한 자료이다. 평가방법은 8개 하천을 대상으로 적용되어 평가되었으며 설계된 호안의 SI를 판정하였다. 본 연구의 결과는 특히 자연친화적인 호안공법을 평가하는 데 적합할 것으로 생각되며 부적절하게 설계된 호안은 적절한 공법을 선정하는데 도움을 줄 수 있을 것이다. When designing a river, it is important to select the appropriate bank revetment methods, but there are no specific guidelines until now. Accordingly, it is important to prevent over-budgeting by deciding the suitability of the adopted bank revetment methods when designing a river. In this study, an assessment method was developed to assess the suitability of the adopted bank revetment methods when designing a river. By adopting this method to eight rivers, its validity was examined. Analytic Hierarchy Process (AHP) was used for the assessment, along with suitability index (SI) of the adopted bank revetment methods when designing a river. In order to select the best bank revetment methods, all environmental variables of the selected location have to be considered. Accordingly, to assess the designed bank revetment methods, all variables of the selected location have to be considered. The assessing items include hydraulic stability, environmental-ecological feasibility, economy, and amenity of the bank revetment. Each item includes four to five sub-items, and each sub-items reflect survey results on the locations. The assessment method was adopted and assessed for eight rivers, and bank revetments was designed to determine the SI. The result of this study is considered to be appropriate when assessing an eco-friendly bank revetment methods, and inappropriate designed bank revetments will guide future planners for selecting the most appropriate construction method.

계층분석과정을 이용한 최적 호안공법 선정

이재문,이상일 한국수자원학회 2008 한국수자원학회논문집 Vol.41 No.6

하천의 호안은 제방 또는 호안을 유수에 의한 파괴와 침식으로부터 보호하기 위한 구조물로서 과거에는 치수 목적만 갖고 기술자의 주관이나 경험적 판단에 기초해 공법을 선정함으로써 시공한 후 여러 문제점들이 발생하였다. 그러나 현재는 치수뿐만 아니라 환경적 측면이 강조되면서 자연형 호안이 필요하게 되고, 호안종류가 다양해져 호안 공법 선정시 보다 객관적이고 정량적인 해석방법이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 호안공법 선정시 기존의 방법에서 문제가 되었던 주관 Bank protection is a structure constructed to protect directly embankment breakage and erosion by river flow. Traditionally, the type of bank protection has been decided by practitioner's subjective and empirical judgement, which often causes problems aft

만곡수로 내의 호안 안정성 연구

김수영,윤광석,김형준 한국수자원학회 2015 한국수자원학회논문집 Vol.48 No.12

제방은 홍수가 발생했을 때 하천의 범람을 막아 제내지의 인명, 가옥, 재산 등을 보호하는 중요한 기능을 하는 하천구조물이다. 제방의 붕괴원인은 크게 월류에 의한 붕괴, 침투에 의한 붕괴, 침식에 의한 붕괴로 분류되며, 침식에 의한 붕괴를 방지하기 위하여 호안을 설치한다. 따라서, 이러한 호안의 안정성은 제방 전체의 안정성과 직결되는 중요한 요소이다. 특히, 흐름의 강도가 증가하는 만곡부와 같은 수충부에서는 호안의 안정성이 급격히 저하되므로 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 경질성 호안의 수리실험을 통해 만곡수로에 설치된 호안의 취약지점을 파악하였으며 주요 지점의 유속과 수위를 측정하였다. 또한, 동일한 조건으로 3차원 수치해석을 수행하여 실험에서 계측장비의 한계로 확인하기 어려운 흐름특성을 분석하였다. 그 결과 제방사면의 전단응력이 크게 산정된 부분과 사석호안이 붕괴된 위치가 거의 일치하는 것으로 나타났으며 전단응력은 작으나 붕괴가 발생한 지점에서는 만곡의 영향으로 발생한 2차류에 의해 순환흐름이 발생되어 호안의 붕괴를 유발하는 것으로 나타났다. 기존의 사석산정공식을 이용하여 사석호안의 규모를 결정하였으며 하도의 평균유속보다 국부적인 최대유속으로 산정하였을 때, 1.5~4.7배 크게 산정되었다. 본 연구를 통해 만곡수로에서는 직선수로에서와는 사석의 규모를 산정하는 방법을 달리해야하는 것을 알 수 있었으며, 추후 곡률반경 및 구조물에 대한 영향을 고려하고 대표형상에 대한 가중치를 부여 할 수 있으면 보다 합리적이고 정확한 호안사석의 규모를 결정할 수 있을 것으로 예상된다. The levee protect lifes, houses, and properties by blocking overflow of river. The revetment is forced to be covered on the slope of levee in order to prevent erosion. The stability of revetment is very important enough to directly connected to the stability of levee. In this study, the weak points of revetment on meandering channel were found by movable revetment experiment and the velocity and the water surface elevation (WSE) were measured at main points. The 3-D numerical simulations were performed under same conditions with experiment. And unclear flow characteristics by the limit of measuring instruments were analyzed through numerical simulation. Consequently, the section of large wall shear stress and the failure section are almost the same. Despite of small wall shear stress, the revetments located at right bank were carried away because of circulation zone due to secondary flow by meandering. With existing riprap design formula, the sizes of riprap determined using maximum local velocity were 1.5~4.7 times greater than them using mean velocity. As a result of this study, it is necessary to calculate the size of riprap in other ways for meandering and straight channel. At a later study, if the weighted value considered the radius of curvature and shape of hydraulic structure is applied to riprap design formula, it is expected that the size of revetment was evaluated rationally and accurately.

우리나라 저수지의 용도에 따른 호안 식물상 차이

조현석,조강현 한국습지학회 2015 한국습지학회지 Vol.17 No.4

저수지의 이용목적에 따라서 수력발전용, 농업용수용, 생활·공업용수용 및 홍수조절용으로 구분한 우리나라 35개 저수 지의 호안에서 출현하는 관속식물 종류와 지형, 수문, 물 및 토양 환경을 조사하여 이용목적에 따른 호안 환경과 식물 상 특성의 차이를 규명하고자 하였다. 호안의 식물상은 저수지의 용도에 따라서 종수, 종류 및 식물종 특성에서 차이를 나타내었다. 단계별 변수선택법 결과에 의하면 저수지 호안의 출현종수는 중앙수위에서 범람빈도가 높고 호안의 연평 균노출기간이 길수록 증가하였다. 주좌표분석과 집괴분석의 결과에서 저수지 호안의 식물상은 이용목적에 따라서 크게 3가지 유형, 홍수조절용과 생활·공업용수용, 농업용 및 발전용 저수지로 구분이 되었다. 식물상의 특성에 영향을 미치 는 주요한 환경 요인은 연간 수위변동폭, 중앙수위 연범람빈도, LQI 지수 및 연평균노출기간이었다. 수위가 안정적으 로 유지되고 수질이 중영양으로 유지되는 발전용 저수지에서는 종풍부도가 높고 침수식물종을 비롯한 수생식물종이 풍부한 연안대가 발달하였다. 수위변동이 심하고 수질이 빈영양 혹은 중영양인 홍수조절용과 생활·공업용수용 저수지 식물상은 수위변동역에서 단명의 교란지식물이 분포하였다. 수위변동이 중간 정도이고 중영양 또는 부영양인 농업용 저수지에서는 부엽식물과 부유식물과 같은 수면을 덮는 식물종이 특징적으로 분포하였다. 결론적으로 저수지 호안의 식물상 특성은 이용목적에 따라서 수위변동, 수질 등의 환경요인이 차이가 나타나고 이에 따라서 식물상의 구조와 종 풍부도가 다르게 나타났다. Differences in characteristics of flora and environmental factors of geomorphology, hydrology, water quality and soil were investigated in the shoreline of total 35 reservoirs according to their usages of waterpower generation, agricultural water supply, residential and industrial water supply and flood control in Korea. The number of plant species, floral structure and characteristics of species traits in the shoreline of reservoirs were different according to their usage. From the results of stepwise regression analysis, the total number of vascular plant species was increased at the environment of the higher flood frequency at the median water level and the longer exposure duration of the shoreline. The results of principal coordinates analysis and cluster analysis showed that the shoreline flora was classified as the 3 types of 1) flood control and residential and industrial water supply, 2) agricultural water supply and 3) waterpower generation reservoirs. The water level fluctuation, flood frequency at the median water level, lake water quality index and exposure duration of the shoreline were selected as important environmental factors affected on the characteristics of shoreline flora. The species richness of total flora and hydrophytes, especially submerged macrophytes, were much higher in the reservoirs for the purpose of the waterpower generation in which mesotrophic water quality and stable water levels were maintained. Annual or biennial ruderals were established on the ephemeral drawdown zone of flood control, residential and industrial water supply reservoirs which have oligotrophic or mesotrophic water quality and wide range of water level fluctuation. The floating hydrophytes were differentially dominated in the littoral zones of the agricultural water supply reservoirs with a mesotrophic or eutrophic water quality and a medium water level fluctuation. In conclusion environmental factors related to water level fluctuation and water quality were different and then the floral characteristics of shoreline were distinguishable according to usage of Korean reservoirs.

낮은 마운드 높이에 높은 상치구조물을 갖는 경사식 호안(LMHW 호안)의 월파량에 대한 실험적 연구

정재상,윤재선 한국해안,해양공학회 2019 한국해안해양공학회 논문집 Vol.31 No.6

Overtopping discharge for sea dike having low mound and high wave wall (LMHW sea dike) is investigated with hydraulic experiments in this study. Vertical, Flare and Bullnose type wave walls are selected and Tetrapods (double layer) and Accropode (one layer) are adopted for armour layers of the front slope. The results of the hydraulic experiments are compared to the overtopping formulas for armoured rubble slopes and vertical sea dikes suggested by EurOtop Manual. Predicted overtopping discharges are underestimated as the roughness efficiency factors ( f ) of armour blocks suggested by EurOtop are adopted when the overtopping formula for armoured rubble slopes sea dike is used. Meanwhile the predicted overtopping discharges agree well with the hydraulic experiments when the modified roughness efficiency factors redefined by multiplying efficiency factor of the heights of armoured crest berm and wave wall ( AR ) are adopted. Return wall effects on a vertical wall (Kortenhaus et al., 2003; Pearson et al., 2004a) and the effects on a smooth dike slope (Van Doorslaer et al., 2015) in EurOtop Manual are investigated for Flare and Bullnose type wave walls. As a results of the comparison between experimental results and 2 formulas, return wall effect on a smooth dike was more valid for LMHW sea dike. 본 연구에서는 수리모형실험을 통해 낮은 마운드 높이에 높은 상치구조물을 갖는 경사식 호안(LMHW 호 안)의 월파량에 관해 검토하였다. 상치구조물의 형식은 직립식, Flare 식 및 Bullnose 식을 적용하였으며, 호안 전면 사면의 소파공은 테트라포드(2층적)와 아크로포드(1층적)를 적용하였다. 수리모형실험 결과는 EurOtop에서 제시하는 경사식 및 직립식 호안의 월파량 산정식과 비교하였다. LMHW 호안에 대해 경사식 호안의 월파량 산정식을 적용할 때 전면 소파공에 따른 조도영향계수( f )로 EurOtop Manual에서 제시하는 계수를 적용할 경우 월파량이 과소평가 되 었으나, 상치구조물 대비 마루높이 영향계수( AR )를 곱한 수정조도계수를 적용한 경우에는 실험결과와 비교적 일치하 였다. Flare 및 Bullnose 상치의 효과를 검토하기 위해 EurOtop Manual에서 제시하는 직립구조물 상부에 설치된 반 파공의 효과(Kortenhaus et al., 2003; Pearson et al., 2004a)와 매끄러운 사면에 설치된 반파공의 효과(Van Doorslaer et al., 2015)를 적용하였다. 검토 결과 매끄러운 사면에 설치된 반파공의 효과가 낮은 마운드 높이에 높은 상치구조물 을 갖는 경사식 호안에 보다 타당한 결과를 보였다.