홍수수리와 하도설계법

제1장 홍수류 수리
1.1 본 장의 취급 범위 18
1.2 홍수류의 수리적 과제 18
1.3 홍수류 해석법 21
1.3.1｜하천의 평면형, 횡단형, 종단형 21
1.3.2｜하도의 수위와 유량 21
1.3.3｜홍수류 해석법 분류 22
1.4 복단면 직선하도의 흐름과 저항 특성 30
1.4.1｜평면 소용돌이의 발생과 흐름 구조 31
1.4.2｜단면 분할법(이노다(井田) 법)에 따른 합성 조도계수 36
1.4.3｜분할면에 작용하는 전단력을 고려한 합성 조도계수 37
1.4.4｜합성 조도계수 와 경계 혼합계수 38
1.4.5｜저항 특성량과 저항 예측 방법 40
1.5 복단면 사행하도의 평면 형상 특성과 흐름 구조 44
1.5.1｜복단면 사행흐름의 3차원 해석 44
1.5.2｜복단면 사행흐름의 3차원 구조 55
1.5.3｜복단면 사행하도의 평면 형상 매개변수와 평면 형상 특성 56
1.5.4｜복단면 사행하도의 사행도, 상대수심, 홍수 지속시간 62
1.5.5｜복단면 사행하도에서 홍수류의 단단면적 사행흐름과 복단면적 사행흐름 64
1.6 수목군이 있는 하도에서 홍수류의 준2차원 해석 68
1.6.1｜수목군이 있는 하도의 수위 예측 68
1.6.2｜홍수류의 준2차원 해석에 따른 수위 예측 69
1.6.3｜이시카리가와(石狩川) 1981년 홍수류에 대한 준2차원 해석의 적용 73
1.7 수목군이 있는 하도에서 홍수류의 평면 2차원 해석 75
1.7.1｜수목군에 따른 수평혼합이 있는 흐름의 평면 2차원 해석 75
1.7.2｜도네가와(利根川) 신카와도오리(新川通)의 1981년 8월 홍수류에 적용 81
1.7.3｜도네가와(利根川) 하도에서 경계 혼합계수 의 평가 85
1.8 저수로 주변 수목군 밀도의 급변에 따른 흐름의 혼합과 발달 과정 86
1.8.1｜수목군 밀도의 급변에 따른 종단 수위 변화 87
1.8.2｜수목군 밀도의 급변에 따른 평균류와 난류의 구조 변화 88
1.8.3｜밀도 급변에 따라 흐름장의 발달에 필요한 유하거리와 천이거리 90
1.9 홍수류의 2차원 비정상 해석과 유량 수문곡선.저류량의 추산 93
1.9.1｜하도 저류와 피크유량 저감 93
1.9.2｜2차원 비정상류 해석법 94
1.9.3｜홍수류 유하와 저류 메커니즘 실험 95
1.9.4｜홍수류의 유량 수문곡선과 하도 저류량 추산 106
1.10 홍수유량 관측법 122
1.10.1｜유량 관측 정밀도에 미치는 하도 평면형과 횡단형의 영향 122
1.10.2｜홍수류 현지 관측법－목적을 지닌 관측계획.관측항목.관측체제 127
1.10.3｜유량 수문곡선과 저류량의 산정 정밀도를 높이기 위한 홍수류 관측법 132
1.10.4｜관측 결과의 정리와 홍수류 관측법의 과제 134
참고문헌 135

제2장 하도계획 기초
2.1 하천법 개정과 하천계획의 제도 140
2.2 하도계획 책정 순서 140
2.2.1｜평면계획 142
2.2.2｜종단계획 143
2.2.3｜횡단계획 145
2.2.4｜하천.유역 특성, 자연환경, 사회 환경 등의 파악 146
2.3 하도설계 기술 147
2.3.1｜하천의 수리, 수문, 환경 등 기초 데이터 수집과 모니터링 147
2.3.2｜종합적 토사관리 148
2.3.3｜다자연형 하천가꾸기 149
2.3.4｜수리모형 실험과 수치 시뮬레이션 150
2.4 하도계획 실제와 개수효과 검증 151
2.4.1｜시나노가와(信濃川) 나가오카(長岡) 지구 하도계획 152
2.4.2｜시나노가와(信濃川) 오지야(小千谷).고시지(越路) 지구 하도계획 162
2.4.3｜도네가와(利根川) 하류부의 저수로 하도계획 175
참고문헌 185

제3장 하상변동과 하안 침식.퇴적
3.1 하상변동 188
3.1.1｜하상변동 해석의 의의 188
3.1.2｜하도의 종단형 세그먼트 189
3.1.3｜소류력 191
3.1.4｜평형 유사량과 비평형 유사량 192
3.1.5｜하상형태 197
3.1.6｜1차원 하상변동 해석 199
3.1.7｜임의 선형을 가지는 단단면 하도의 흐름과 하상변동 202
3.1.8｜복단면 사행하도의 흐름과 하상변동 210
3.1.9｜다른 평면형이 연속되는 하도의 흐름과 하상변동 228
3.2 고정 측안을 가지는 유로 내 교호사주(강제사행) 232
3.2.1｜교호사주 형상 특성 233
3.2.2｜교호사주 위의 흐름과 유사량 분포 235
3.2.3｜교호사주의 탁월파장과 평형파고 242
3.3 하안 침식.퇴적과 해석 251
3.3.1｜하안 침식.퇴적과 유로변동 메커니즘－현지 실험의 필요성 251
3.3.2｜비점착성 하안 침식 과정과 사면 위 전단력 분포 253
3.3.3｜퇴적구조를 띠는 하안 토질의 침식확대 과정 263
－아라카와(荒川) 홍수터 굴삭 수로에서 하안 침식 실험
3.3.4｜실트 하안의 침식확대 메커니즘과 해석 265
－요시노가와(吉野川) 홍수터 흙을 이용한 침식 실험
3.3.5｜차양 하안의 토괴 붕괴 메커니즘에 대한 현지 실험 272
3.3.6｜활동에 따른 하안 붕락－아라카와(荒川) 사례 279
3.3.7｜붕락토괴 소류 283
3.3.8｜하안 침식.퇴적 속도 285
3.3.9｜워시로드(wash road) 퇴적에 따른 하폭축소 293
참고문헌 299

제4장 하천구조물 설계법
4.1 하천구조물 설계의 사고방식 306
4.2 제방 307
4.2.1｜제방 구조 307
4.2.2｜제방에 작용하는 외력 308
4.2.3｜제방 재료 및 기초지반 309
4.2.4｜고규격 제방(super levee) 310
4.2.5｜내월수 제방(armor levee) 311
4.3 호안공 314
4.3.1｜호안 수리설계의 기본 사고방식 314
4.3.2｜비탈덮기공(호안블록) 안정성 315
4.3.3｜비탈덮기공과 밑다짐공 316
4.4 완경사 하안 321
4.4.1｜완경사 하안의 의의 321
4.4.2｜완경사 하안에서 만곡부 흐름과 하상 형상－실험과 해석 322
4.4.3｜완경사 하안 배치법 325
4.5 고정보 326
4.5.1｜직각 고정보와 경사 고정보를 월류하는 흐름의 구조 327
4.5.2｜보의 구조.설치위치와 보 주변 하상변동 329
4.5.3｜고정보 주변 홍수류와 하상변동 상황 및 준3차원 해석 334
4.5.4｜보 부지고 낮춤에 따른 보 상류 퇴적토사의 이동 337
4.6 하상유지공과 가동보 346
4.6.1｜하상유지공 하류 흐름과 하상변동 해석 방법 347
4.6.2｜하상유지공 직하 세굴공 내 유황과 국소세굴 해석 348
4.7 바닥보호공 353
4.7.1｜대형 조도군 위 천수류 353
4.7.2｜바닥보호공 최하류부 유황 개선 361
4.8 수제공 365
4.8.1｜수제공 설계의 사고방식 365
4.8.2｜월류형 수제공 주변 흐름의 3차원 구조와 해석 366
4.8.3｜월류형 수제공 주변 이동상 흐름과 하상변동의 준3차원 해석 372
4.8.4｜이동상 직선수로에서 서로 다른 배치의 월류형 수제공 374
4.8.5｜월류형 수제공 설계 기본 380
4.9 날개공 382
4.9.1｜하안침식 대책공으로서 날개공 382
4.9.2｜날개공 원리와 적용상 사고방식 383
4.9.3｜날개공 구조와 배치 384
4.9.4｜후쿠오카(福岡).와타나베(渡邊)의 날개공 설계법 386
4.9.5｜복단면 하도의 날개공 388
4.9.6｜구로카와(黑川)에서 날개공 시공과 효과 394
4.9.7｜계획.설계 유의점 396
4.10 교각 399
4.10.1｜교각 주변 국소세굴 399
4.10.2｜복단면 사행유로에서 교각 설치위치 409
4.10.3｜하천교각 주변 최대 세굴심 411
참고문헌 415

제5장 물기슭 설계를 위한 수리학
5.1 물기슭 수리와 활용 422
5.1.1｜물기슭 수리 422
5.1.2｜물기슭 설계의 사고방식 423
5.2 하천식생 기능을 살린 물기슭 관리 423
5.2.1｜자연퇴적 하안의 침식저항 424
5.2.2｜유수에 따른 제방 잔디의 침식저항 425
5.2.3｜홍수 시 갈대군락지.물억새군락지의 변형.도복과 조도계수 429
5.2.4｜갈대군락지 하안 침식.붕락과 물기슭 보호 효과 438
5.2.5｜갈대군락지가 있는 하천에서 항주파 에너지 분포와 갈대군락지에 따른 에너지 감쇠 456
5.2.6｜물억새에 따른 저수로 하안 침식 경감 메커니즘 466
5.2.7｜하안에 군생하는 수목군의 수제 기능 471
5.3 전통 하천공법에 따른 물기슭 환경 만들기 476
5.3.1｜수방림의 치수기능과 환경기능 477
5.3.2｜도네가와(利根川) 전통 하천공법의 현대적 역할 485
5.3.3｜기소가와(木曾川)의 수제와 안침 495
5.3.4｜나무다발 공법 497
참고문헌 499

제6장 치수와 환경이 조화로운 하천가꾸기
6.1 수리학 관점에서 치수와 환경이 조화로운 하천가꾸기 504
6.2 하천법 개정과 하천환경 정비.보전 504
6.3 수리학 관점에서 치수와 환경이 조화로운 하천가꾸기 지표 506
6.4 하천계획에 반영할 방안 모색 516
6.5 마무리와 과제 518
참고문헌 519

부록
1. 흐름과 하상변동에 관한 일반 좌표계의 기초 방정식 522
1.1 흐름의 기초 방정식 522
1.2 이동상의 기초 방정식 530
참고문헌 531
2. 유체력 항을 포함하는 흐름의 운동방정식 도출 532
참고문헌 534
3. 하천 기준면과 본 서에서 인용한 실험수로 제원 및 수리조건 535
4. 본 서와 관계된 참고서 544
5. 세키 마사카즈(關正和) 씨의 다자연형 하천가꾸기에 관한 저서 및 논문 등 546
저자 후기 547
기호와 찾아보기 549