A Study on Hydraulic Stability of Vegetation Mat Method on High Water Revetment

고수호안 식생매트공법의 수리적 안정성에 관한 연구

  • 한은진 (인제대학교.환경공학부) ;
  • 황수덕 (인제대학교.환경공학부) ;
  • 김영도 (인제대학교.환경공학부) ;
  • 박재현 (인제대학교.토목공학과) ;
  • 김철 (호남대학교.토목환경공학과)
  • Received : 2010.02.23
  • Accepted : 2010.08.23
  • Published : 2010.08.31

Abstract

The purpose of this study is to examine the hydraulic stability of the vegetation mat method on high water revetment. Recently, the river is managed not only for the flood control also for the environmental friendliness. For improving the environmental function of the river, the ecological river restoration projects are being performed. To ensure the stability of flood control, instead of removal of concrete revetment, the vegetation mat method has been widely used on the recovery soil. However, the recovery soil method often failed to be stable against the flood, which has caused the economic loss. In this study, the rate of soil loss is evaluated by the hydraulic experiments. Also, the velocity distribution on high water revetment is analyzed by both the hydraulic and numerical experiments.

본 연구의 목적은 고수호안 식생매트공법의 수리적 안정성을 검토하는 것이다. 최근 들어 치수 기능만을 위한 공학적 효율 위주의 하천관리 정책에서 벗어나 하천의 환경적 기능의 개선을 위한 생태하천으로의 복원사업이 이루어지고 있다. 치수 안정성 확보를 위해 기 설치된 콘크리트 호안을 철거하는 대신 복토 후 식생매트를 덮어주는 공법인 식생매트 공법은 다양한 복토공법 중 하나이다. 그러나 이와 같은 복토공법의 적절한 수리학적 기준이 제시되지 않아 홍수기 때 유실로 인한 경제적 손실이 자주 발생하고 있다. 본 연구에서는 고수호안의 복토공법에 대한 수리실험을 통해 수리학적 조건에 따른 토양의 유실율을 평가하고, 식생매트 설치여부에 따른 토양유실율의 비교를 통해 수리적 안정성을 평가하였다. 또한 복토공법의 수리학적 안정성을 확보하기 위한 고수호안 주변의 유속 구조에 대하여 실험과 수치해석을 통해 분석하였다.

Keywords

References

  1. 부산지방국토관리청 하천국, (2008). 하천개수공사호안공법 개선방안 검토, 호안설계벌, 식생호안및 식생매트호안
  2. 배상수, 이경욱, 지홍기, 이순탁 (2001). 호안용 매트리스의 수리학적 거동해석.
  3. 송재우, 박성식(2004). 식생수로와 비식생수로에서의 조도특성 및 유속분포, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제24권, 제6B호, pp.545-552.
  4. 여홍구 (2003). 다기능 하천 설계기준 사업. 한국건설기술연구원 연구보고서.
  5. 윤태훈, 신용진, 이지송(2002). 수초영역으로 인한개수로 흐름변화, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제22권, 제2B호, pp. 143-149.
  6. 이동섭, 우효섭, 안홍규, 권보애 (2007). 치수 안정성과 환경성을 고려한 새로운 식생호안 공법의적용 및 평가, 한국수자원학회 논문집 제40권2호.
  7. 이삼희 (2000). 하천식생의 수리특성에 관한 연구,한국수자원학회지, 제33권, 제1호, pp. 64-67.
  8. 이삼희, 옥기영, 강천수, 이진원(2000). 하천식생에의한 유사퇴적의 실험적 고찰, 한국수자원학회학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp.295-298.
  9. 이율경 (1999). 하천식생의군락분류.
  10. 일본-국토개발기술연구센터 (2003). 護岸의 力學的 設計法.
  11. 지홍기, 배상수, 임기석, 허수영 (2001). 돌망태를이용한 호안구조물의 수리학적 특성, 학술발표회 논문집, 한국수자원학회.
  12. 최윤주 (2001). 동천의 자연형 하천 개발.복원 방안 : (자연형 하천 복원 사례 연구를 중심으로).
  13. 한국건설기술연구원 (2001). 국내 여건에 맞는 자연형 하천공법의 개발(1998-2001).
  14. 福岡捷二, 藤田光一, 新井田浩 (1992). 樹木群を有 する河道の洪水位豫測, 土木學會論文集, 第 447/II-19, pp. 17-24.
  15. Chow, V.T. (1959) Open-Channel Hydraulics, Mc-Graw Hill Book Company, New York, NY.
  16. NRCS (2007), Stream Restoration Design(NEH 654), Chapter 8, 12, 13.
  17. Fiuzat, A. A., Chen, Y. H. and Simons, D. B.(1982). Stability Tests of Rip-Rap in Flood Control Channels, Officine Maccaferri Technical Report, Fort Collins Colorado.
  18. Darby, S.E., and Thorme, C.r. (1996). "Predicting stage-discharge curves in channels whit bank vegetation". J. of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol.122 NO. 10, pp. 583-586. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1996)122:10(583)
  19. Järvelä J.(2002). "Flow resistance of Flexible and Stiff Vegetation: A Flume Study with Natuaral Plants". Journal of Hydrology Vol. 2, 61-70.
  20. Kouwen, N. (1992). "Modern approach to design of grassed channels". J. of Irrigation and Drainage Engineering, ASCE, Vol. 118 No. 5, pp. 733-743. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(1992)118:5(733)
  21. Shimizu, Y., and Tsujimoto, T. (1994). "Numerical analysis of turbulent openchannel flow over a vegetation layer using k-$\varepsilon$turbulence model." J. of Hydroscience and Hydraulic Engineering, Vol. 11 No.2, pp. 57-67.