개수로에서 흐름방향 유속의 횡분포 이론식에 기반한 종분산계수 개발 : I. 흐름방향 유속의 횡분포

백경오

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자료유형: 학술저널

저자정보: 백경오 (국립한경대학교 공과대학 토목안전환경공학과)

저널정보: 한국수자원학회 한국수자원학회논문집 한국수자원학회논문집 제48권 제4호

발행연도: 2015.1

수록면: 291 - 298 (8page)

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본 연구의 목적은 하천에서 흐름방향 유속의 횡분포식에 기반하여 1차원 종분산계수를 이론적으로 유도하고 이들의 타당성을 검증하는 것이다. 이를 위해 본 논문의 전편 "I. 흐름방향 유속의 횡포식"에서는 Shiono-Knight Model (일명 SKM)을 도입하여 삼각형 단면수로에서 횡분포식을 해석적으로 유도하였다. 본 논문의 후편 "II. 종분산계수"에서는 전편에서 유도된 유속의 횡분포식을 Fischer (1968)의 삼중 적분식에 대입하여 1차원 종분산계수 이론식을 새롭게 개발하였다. 본래 SKM은 Navier-Stokes 방정식을 근간으로 개발되어 주로 직선수로이면서 사다리꼴 단면이나 복단면 수로에 적용되어 왔지만, 본 연구에서는 사행으로인한 최심선의 변동을 고려할 수 있는 삼각형을 단면형상으로 가정하였다. 유도된 해석해를 검증하기 위해 자연하천에서 실측된 유속자료와 비교 분석하였다. 또한 유도된 횡분포식을 이용하여 단면평균유속을 산정하고, 이를 Manning의 유속식의 결과와 비교 검증하였다. 본 연구에서 개발한 이론식은 비록 유속의 횡분포를 경우에 따라서 섬세하게 재현하지는 못하더라도 조도계수를 포함한 몇 가지 기본적인 수리 및 지형자료만 측량한다면 유속의 관측없이 비교적 정확한 유속분포를 산출해 낼 수 있는 장점이 있었다.

#흐름방향유속의 횡분포 #종분산계수 #해석해 #Shiono-Knight 모형 #Manning의 유속식

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Bogle, G. V / 1997 / Stream velocity profiles and logitudinal dispersion / Journal of Hydraulic Engineering 123(9):816~820

Chiu, C. L / 1987 / Entropy and probability concepts in hydraulics / Journal of Hydraulic Engineering 113(5):583~600

Chiu, C. L / 1988 / Entropy and 2D velocity distribution in open channels / Journal of Hydraulic Engineering 114(7):738~755

Chiu, C. L / 1989 / Velocity distribution in open channel flow / Journal of Hydraulic Engineering 115(5):576~594

Chiu, C. L / 1991 / Application of entropy concept in open channel flow study / Journal of Hydraulic Engineering 117(5):615~628

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