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교량에서의 세굴깊이 산정 및 산정치와 실측치의 비교분석
Estimation of Scour Depth at Bridnges and Comparative Analysis between Estimated and Measured Scour Depths

윤용남    (고려대학교 토목환경공학과   ); 이재수    (전주대학교 토목환경공학과 고려대학교 토목환경공학과  ); 호정석  
  • 초록

    최근에 국내외적으로 발생한 교각과 교대에서의 세굴로 인한 교량의 붕괴는 보다 나은 세굴깊이 산정방법에 대한 필요성을 강조하고 있다. 본 논문에서는 미국 연방고속도로국에서 발간한 HEC-18에서 제시하는 절차를 바탕으로 1차원 모형인 WSPRO 모형과 HEC-2 모형, 그리고 2차원 모형인 TABS-MD 모형을 사용하여 남한강에 위치하고 있는 남한강교에 대한 수리분석을 비교하였다. 본 연구에서는 또한 1차원 및 2차원 모형으로부터 구한 수리량을 사용하여 산정한 세굴깊이를 비교하였다. 이와 동시에 홍수를 전후하여 음향측심기인 Fathometer(DE-719C)를 사용하여 현장실측을 수행하였다. 교량에서의 예측한 세굴깊이와 측정된 세굴깊이를 또한 비교하였다. 본 연구의 결과 실험실과 현장조건사이의 차이 때문에 산정된 세굴깊이와 실측된 세굴깊이 간에는 많은 차이를 보이고 있다. 또한 되메움현상 때문에 최대세굴깊이를 정확히 측정하기가 어렵다. 따라서 첨두 홍수시 사용할 수 있는 세굴측정장비의 개발과 국내 하천에 적합한 경험식을 개발하는 것이 시급하다고 본다.


    Recent internal and external bridge failures due to pier and abutment scour have emphasized the need for better methods of scour depth estimation. This paper compares the hydraulic analysis of the Namhan River Bridge over the Namhan River using one-dimensional models. WSPRO & HEC-2, and the two-dimensional model. TABS-MD based on the procedures presented in HEC-18 published by the U.S. FEdral Highway Administration. A comparison of estimated scour depth for this research based on the results from both one-dimensional and two-dimensional model is presented. At the same time, field measurement has been performed before and after flood using sounding instrument. Fathometer (DE-719C). A comparison between estimated and measured scour depth at bridge is also presented. Result shows that there is all the difference between estimated and measured scour depth due to dissimilarity between laboratory and field conditions. Also, it is difficult to measure the maximum scour depth accurately due to refilling. Therefore development of scour measuring equipment which can be used during peak flood, and derivation of empirical model appropriate for internal river system seems urgent.


  • 참고문헌 (14)

    1. Note on initial movement of coarse uniform bed material , Neill,C.R. , Journal of Hydraulic Research / v.17,pp.247-249,
    2. U.S. Army Corps of Engineers , Scour and deposition in rivers and reservoirs, User's manual: HEC-6 / v.,pp.,
    3. 한국도로공사 영동지사 , 영동선 남한강교 교각 기초 세굴조사보고서, 한국도로공사 영동지사 / v.,pp.,
    4. Scour at bridges crossing , Laursen,E.M. , Journal of the Hydraulics Division / v.89,pp.39-54,
    5. U.S. Army Corps of Engineers , Generalized computer program system for open-channel flow and sedimentation, TABS System / v.1;2,pp.,
    6. Richardson,E.V.;Harrison,L.J.;Davis,S.R. , Evaluating scour at bridges(2nd Edition), Hydraulic Engineering Circular No.18 / v.,pp.,
    7. Engineering Computer Graphics Laboratory , FastTABS, hydrodynamic modeling reference manual / v.,pp.,
    8. 2차원 수리모형을 이용한 홍수시 교량에서의 최대세굴심도 예측 , 윤용남;윤재영;이재수 , 대한토목학회 논문집 / v.15,pp.1689-1696,
    9. 건설부 , 한강수계치수기본계획 / v.,pp.,
    10. 교량에서의 세굴깊이의 예측 및 실측치와의 비교분석 , 이재수;윤용남;호정석 , 1996년도 한국수자원학회 학술발표외 논문집 / v.,pp.167-172,
    11. Shearman,J.O. , User's manual for WSPRO-A computer model for water surface profile computation. FHWA-IP-89-027 / v.,pp.,
    12. U.S. Army Corps of Engineers , Waterway surface profile, User's manual: HEC-2 / v.,pp.,
    13. Bridges stream tube model for alluvial river simulation (BRISTARS), User's manual , Molinas,A. , National Cooperative Highway Research Program, Project No. HR15-11 / v.,pp.,
    14. An analysis of relief bridge scour , Laursen,E.M. , Journal of the Hydraulics Division / v.92,pp.93-118,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Lee, Jae-Su 1997. "An Analysis of Long-Term Bed Elevation Changes to Estimate Total Scour Depth at Bridge Site" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 30(6): 721~729     

 저자의 다른 논문

  • 윤용남 (84)

    1. 1984 "소하천유역(小河川流域)의 계획홍수량(計劃洪水量) 산정방법(算定方法)의 개발(開發)" 대한토목학회논문집 4 (1): 103~112    
    2. 1985 "ARMA(1, 1) 다계절모형에 의한 하천유량의 모의발생" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 18 (1): 75~83    
    3. 1986 "소유역량의 홍수유출계산을 위한 단일선형 저수지 모형의 적용" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 19 (1): 65~74    
    4. 1986 "월유하량(月流下量)의 추계학적(推計學的) 모의발생자료(模擬發生資料)를 사용(使用)한 저수지(貯水池) 활용(活用) 저수용량(貯水容量)의 확률론적(確率論的) 결정(決定)" 대한토목학회논문집 6 (3): 63~74    
    5. 1989 "Multiplicative ARIMA 모형에 의한 월유량의 추계학적 모의 예측" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 22 (3): 331~339    
    6. 1989 "해석적 확산모델을 이용한 하도홍수추적" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 22 (4): 453~461    
    7. 1991 "미계측 중소유역의 월유출량 산정을 위한 다중회귀모형 연구" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 24 (3): 71~82    
    8. 1991 "도시화 영향을 고려한 유수지 계획모형" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 24 (4): 73~84    
    9. 1991 "Thomas 월 유출모형의 미계측 영역 적용에 관한 연구" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 24 (4): 85~91    
    10. 1991 "미계측 유역의 장기 물수지 분석에 관한 연구" 대한토목학회논문집 11 (4): 113~119    
  • 이재수 (18)

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