유사배제를 위한 역쐐기 천공형 래버린스 보의 최적 설계인자 도출

초록

하천에 설치된 대표적인 횡단구조물인 보(Weir)는 수심을 유지시켜주고 수자원(Water resource)확보에 많은 역할을 하는 구조물이다. 그러나 보는 보의 직상류에 유사(sediment)를 퇴적시키는 단점을 가지고 있다. 이는 보의 하류로는 유사가 전달되지 않아 유사연속성(sediment continuity)을 저해하며 이로 인해 보 하류부 생태계에 영향을 미치게 되며 자칫 생태계의 교란을 야기할 수도 있다. 본 연구에서는 일반형 사다리꼴 래버린스 보를 개선하여 유사배제효율(Sediment exclusion efficiency)을 증가시킨 유사배제형 래버린스 보를제안하였다. 천공의 면적비, 개수, 높이비를 주요변수로 설정하여 변화시켜가면서 수치모의하여 수심유지효과와 유사배제효율에 대한최적 설계인자를 도출하였다. 그 결과 역쐐기 천공형에 대한 설계인자인 천공면적비는 0.069 이하 일 때, 상류수심의 감소율이 3.0%이하로 수심유지효과가 보존되는 것으로 나타났으며, 천공개수는 월류벽면 당 4개 일때 최대누적유사배제효율을 나타냈으나 큰 영향을 미치지는 못했다. 천공의 높이비(hhole/hw)는 0.1일 때 최적인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 제안된 역쐐기 천공형 유사배제형 래버린스 보는 상대적으로 간단한 시공만으로 유사배제효과를 기대할 수 있으므로 활용성이 높을 것으로 판단되며 추후 설계인자를 이용한 시공을 통해 설계인자 설정의 적절성과 유사배제효율 등의 검증이 가능할 것이다. 또한 생태적인 효과에 대한 검증도 함께 이뤄진다면 그 활용성은 더 증가될 것으로 판단된다.

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