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개발동향

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분류 [정수] 기타
과제명 보 하류 하도 세굴현상 3차원 수치모의
연구기관 연세대학교
연구기간 2017.06.30.~2019.03.30.
연구비 150,000 천원
핵심키워드 보, 국부세굴, 기후변화, 유사이송, LES
요약

연구목적 및 필요성

 O 최근 하천 횡단 시설물 건설에 따른 시설물 하류부의 유사 공급이 차단되고 있으며, 4대강 사업 이후 16개 보 하류 하도에서 지속적인 세굴 문제가 발생하고 있음

 O 국내 하천환경의 변화 및 대규모 보의 기능 및 안전성 문제가 대두되면서, 보 하류 하도의 세굴 현상을 예측하고 보의 안전과 하천의 안정성을 평가하여 대책을 제시할 수 있는 공학적 시뮬레이션 툴이 필요한 상황

 O 본 연구는 보 하류 하도에서 국부세굴 현상을 모의할 수 있는 3차원 수치모형의 개발을 목표로 함

 

연구 내용 및 범위

 O 보 하류 하도 세굴 현상 모의에 적합한 난류 모형을 제시하고, 유동 해석 알고리즘을 정립, 유동해석 모형 개발 수행

 O 세굴예측 모형을 제시하고 유동 모형과 결합하여 통합모형 구축

연구성과

연구결과

 O 유동해석 모형 구축

  - 난류 모형 문헌 조사 및 모형 제시

  - 유동해석 알고리즘 문헌 조사 및 알고리즘 정립

  - 유동해석 모형 개발

  - 개발된 모형을 실험에 적용 및 검증

 O 세굴예측 모형 구축

  - 유사이송 모형 문헌 조사 및 시험

  - 하상토보존 방정식 해석 알고리즘 조사 및 수치모의

  - 유동해석 모형과 세굴예측 모형 통합

  - 개발된 모형을 실험에 적용 및 검증

 O 보 하류 하도 안정성 평가 기법

  - 수치모의 수행

  - 보 하류 하도 세굴기작 규명 및 안정성 평가 기법 제시

  - 안정하도 유지 방안을 위한 사례 연구 수행 및 대책 제시

 

활용계획

 O 국부세굴 예측을 통해 보의 운영에 필수적인 기초자료를 제공하고, 개발된 안정성 평가 기법을 이용하여 유지 보수 지침을 작성하는데 활용

 O 하천시설물 설치 시 사전 유황분석을 수행하여 영향을 최소화하고, 하천개발 사업 이후의 안정 하도 유지방안 수립에 활용

 O 홍수기 보 하류 하도의 유사량 및 하상변동을 정밀하게 증대를 이룰 수 있으며, 홍수기 보 하류 하도의 유지량 및 하상변동을 정밀하게 예측하여 효율적인 하천의 유사관리에 활용

 O 이상기후 및 돌발홍수로 인해 발생할 수 있는 피해에 선제 대응을 가능하게 하여 피해를 경감시킬 수 있을 것으로 기대

 O 생태하천의 친수기능을 유지함으로써 보에 대한 국민의 부정적인 인식을 개선할 수 있음

 

주요성과

 O 보고서 1

 O 논문 SCI 3

 O 일반학술지 4

첨부파일 ndslOrgDocDown(185).pdf
출처 국가과학기술정보센터
등록일 2020-01-13

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