고정보 설계 개요

고정보의 정의

고정보는 조작 장치가 없어 수위와 유량을 조절할 수 없는 보다.

흐르는 물이 보 상단을 넘는 월류를 허용하는 것이 특징이다.

보 상단에 해당하는 수위가 관리수위이며, 상류 취수 조건을 정한다.

구조와 원리

월류 수맥은 보 하류에서 고속 흐름이 되어 하상을 깎는다.

그래서 하류 물받이에서 도수를 일으켜 흐름 에너지를 줄인다.

마지막으로 바닥보호공이 하상을 덮어 세굴을 막는다.

안정조건

고정보는 다섯 가지 안정조건을 모두 만족해야 한다.

하나라도 부족하면 보 전체의 구조적 결함으로 이어진다.

활동 안전율은 마찰계수와 연직력 합의 곱을 수평력 합으로 나눈 값이다.

계산 예제

고정보의 월류 유량은 직사각형 위어 공식으로 검토한다.

유량계수 1.84, 위어 폭 20m, 월류수심 1.2m를 대입하면 약 48.4 m³/s가 된다.

이 값은 중규모 하천 보의 계획 홍수 유량 범위에 드는 값이다.

가동보와 고정보

가동보와 고정보는 조작 가능 여부로 구분한다.

시험에서는 고정보 설계에 수문 설비를 넣는 실수가 많다.

물받이 길이를 정할 때는 하류 세굴 검토를 빠뜨리지 않아야 한다.

정리

앞 문제의 정답은 편심 e가 B/6 이하라는 조건이다.

고정보 설계는 안정, 단면, 물받이, 보호공을 하나의 흐름으로 묶어 본다.

기출에서는 단면, 물받이, 바닥보호공, 안정조건을 각각 서술하도록 물었다.