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문제 정의
- 본 연구에서는 먼저, 선택된 수치모형을 가상하도의 합류부에 적용시켜 수리학적 특성을 규명하고, 실제 하천합류부에 적용시켜 모형의 적용성을 검토하였다.
- 본 연구에서는 하도합류부에서의 수리학적 특성을 규명하기 위해서 Fig. 3과 같이 본류에 지류 1개가 유입하는 가상하도망을 구성하였으며, 각 지점간 거리는 500m로 정하였다. 이 때 본류의 유량을 일정하게 유지하고 지류의 유량과 지류 유입각도를 변화시키면서 FLDWAV 모형의 모의를 수행하였다.
- 본 연구에서는 하천합류부에서의 수위 및 유속변화 등의 수리학적 특성을 규명하기 위해서 지류유량의 변화와 합류각의 변화에 따른 수치 모의를 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다.
가설 설정
- 부정류의 해석에 이용되는 Saint-Venant 방정식은 연속방정식과 운동량 방정식으로 구성되는 데, 이 때 흐름단면에서는 균일한 유속분포를 이루며, 하도경사는 대체로 완만하다고 가정한다.
- 일반적으로 Fig. 2와 같은 합류부가 있으면, 들어오는 흐름은 주하도에서 사류로 정하고 측면의 지류흐름은 상류 또는 사류라고 가정한다. 일반적으로 합류후의 수축부는 Fig.
- /sec로 각각 변화시켰다. 하도의 조도는 하도를 완전히 개수된 직선하도구간이며, 하천의 단면이 균일한 단면을 갖는 이상적인 하천구간으로 가정하고, 본류와 지류를 0.030으로 동일하게 정했으며, 하상경사는 본류 1/500, 지류 1/400으로 각각 정 하였다.
- 하도합류부의 수리학적 특성을 분석하기 위해서 본 연구에서는 본류에 300 m3/sec의 유량이 흐른다고 하였을 때, 지류에서 각각 30, 60, 100 m3/sec의 유입량이 본류로 흘러든다고 가정하였으며, 또한 각각의 유입량에 대하여 지류 유입각도를 30°, 60°, 90°로 변화시켜 FLDWAV 모형을 모의하였다. 이 때 각각의 경우에 대한 유속 및 수위의 변화량을 산정하고 이로부터 합류부 부근에서의 수심 및 유속의 변화를 분석한 결과 다음 Table 1～3과 같았으며, 지류유입시 본류하도의 종단 수위변화를 플로트한 결과 다음 Fig.
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