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수로경사가 변화하는 실험실수로에서의 최대유속과 평균유속과의 관계에 관한 연구
A Study on Maximum and mean velocity Relationships in laboratory flumes with Varied Channel Slopes 원문보기

한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집, 2007 Nov. 22, 2007년, pp.116 - 119  

추태호 (부산대학교 산업토목학과) ,  옥치율 (부산대학교 산업토목학과) ,  이승관 (부산대학교 산업토목학과) ,  제성진 (부산대학교 산업토목학과)

초록
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정확하고 신뢰성 높은 유량 자료는 수자원의 정량적인 계획과 관리에 필수적이다. 이를 위하여 Chiu는 기존의 결정론적인 흐름 방향 유속분포식의 한계를 극복할 수 있는 방법으로 확률통계에서 사용되는 엔트로피 개념을 이용한 3차원 유속분포 식을 제안하였고, 이를 실험실 테이터와 자연하천에 적용하여 신뢰성과 정확성을 지속적으로 증명하여, 마침내 이에 대한 활용성이 매우 크게 대두되어 Chiu의 유속공식을 적극적으로 사용하고 있는 실정이다. 그러나 지금까지 이론적인 유속 분포식을 검증하기위하여 단면 형상이 일정한 직사각형이나 사다리꼴 등의 실험수로에서부터 불규칙한 단면 형상을 갖는 자연 하천에 대한 적용을 거의 이루고 있는 실정이나, 하상경사가 변하는 경우에도 엔트로피 파라미터(M)가 이에 대응하여 평형상태에 도달하려고 하는지에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 하상경사를 임의로 변경 가능한 실험수로를 선택하여 정밀법에 의한 유속측정을 실시하였다. 같은 지점의 같은 단면에서 하상경사($\theta$)가 0.00069부터 0.019034까지 28번의 경사변화를 주고 각 경사마다 유량을 측정하여 28개의 유량측정 데이타를, Chiu의 엔트로피 유속공식에 적용하여, 평균유속과 최대유속 사이의 관계가 선형관계, 즉 하상경사가 변하는 경우에도 엔트로피 파라미터(M)가 이에 대응하여 평형상태에 도달함을 증명하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 그나마 관측된 수자원 기초자료에 대한 자료관리 및 정보 교환의 미흡으로 합리적인 물 관리 체제구축에 어려움을 겪고 있으며, 이 치수 및 수자원개발 사업추진이나 시설운영을 위한 문제 해결 등 당면 현안 사안에 대한 근시안적인 대처로 수자원 전반에 걸쳐 공히 필수적인 수자원 기초조사에 대하여는 연구개발 투자나 전문 인력 양성을 등한시 해왔다. 따라서 본 연구에서는 새로운 확률 기법의 이론적 바탕에 근거한 효과적인 유량측정 및 분석방법을 제시하고, 하상경사를 임의로 변경 가능한 실험수로를 선택하여 취득한 실측자료를 이용하여 그 신뢰성과 적용성을 검증하는데 주목적이 있다.
  • 측정된 유속 자료는 두 가지 목적으로 활용하였다. 첫째, 주요매개변수들인 M, h, Umax을 산정하기 위해 점 유속을 이용하였고, 이를 통해서 얻어진 Umax와 실측된 점유속으로부터 등유속선도를 작성하여 그 단면의 실측평균유속을 산정하는데 사용 하였다.
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