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開水路에서의 2次元 不定流 解析를 위한 有限體積法
이진희, 김경탁, 심명필, Lee. Jin-Hee, Kim. Kyung-Tak, Sim. Myung-Pil 한국수자원학회 한국수자원학회지 12 Pages
한국수자원학회 한국수자원학회지 1996, Vol.29 No.5 173-184 (12 pages)
방정식을 지배방정식으로 이용하여 유속 및 수위분포를 계산할 수 있는 수치모델을 개발하였다. 유한체적법에 의한 이산화과정에서, 3차의 Runge-Kutta 방법과 3차 정도의 upwind scheme을 도입하여 지배방정식의 비정상항과 이송항을 이산화하였다. 개발된 모형의 정확성을 검증하기 위하여 마찰 없는 직사각형 수평수로에 적용하였으며, 수치모형에 의해 얻어진 수심과 유속이 정확해야 잘 일치하였다. 또한, 본 모형을 대칭 및 비대칭 단면축소부를 갖는 직사각형 수로에 적용하여 흐름에 대한 유속분포와 홍수파의 전파가 수치모의... -
다공성 매질에서 이력현상에 대한 실험적 연구
강우영, 박재현 한국수자원학회 한국수자원학회지 8 Pages
한국수자원학회 한국수자원학회지 1995, Vol.28 No.4 215-222 (8 pages)
비포화 흐름의 지배방정식인 Richards식을 수치해석하기 위해 필요한 물보유함수는 이력현상을 가지고 있으며 이러한 이력현상은 비포화 흐름특성에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 토양시료의 물보유함수 실측치를 이용하여 기존의 이력현상 모형들의 정확성을 검토하였다. 이를 위해 물보유함수 이력현상을 실측할 수 있는 실험장치를 개발하여 국내 토양시료를 대상으로한 주젖음과정과 주마름과정의 실측치를 구하였고, 이 자료로부터 물보유함수 추정식인 van Genuchten식의 매개변수를 추정하였다. 추정된 주젖음곡선을... -
급변류에 의한 하상변동 예측을 위한 수심적분 수치모형
김보람, 김대홍, Kim. Boram, Kim. Dae-Hong 한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 6 Pages
한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 2014, Vol.47 No.11 1061-1066 (6 pages)
천수방정식과 연계하였다. 지배방정식은 MUSCL 기반의 유한체적법을 이용하였고, 계산요소간 흐름률은 HLLC approximate Riemann solver를 이용하여 계산하였다. 일차원과 이차원 수로에서의 댐붕괴파에 의한 하상변동문제와 월류로 인한 하류부 댐사면의 침식문제에 적용한 결과, 적정한 매개변수를 이용하는 경우에 전반적으로 정확한 수치모의 결과를 얻을 수 있었다. 또한 전반적인 계산결과는 수치적으로 안정적이고 물리적으로 타당한 결과를 나타내었고, 이로부터 제시된 수치모의 기법이 상류와 사류조건하에서의 하상변동 문제에... -
고르지 않은 바닥을 지나는 천수 흐름에 대한 유한체적 모형
황승용, Hwang. Seung-Yong 한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 15 Pages
한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 2013, Vol.46 No.2 139-153 (15 pages)
천수방정식의 흐름률 경사항과 바닥 경사 생성항에 대해 HLLL 기법과 DFB(Divergence Form for Bed slope source term) 기법을 각각 적용하여 유한체적 모형을 구성하였다. 또한, PSC(Partially Submerged Cell)의 고려를 위해 VFR(Volume/Free-surface Relationship)도 이용하였다. MUSCL에서 WSDGM(Weighted Surface-Depth Gradient Method)을 보다 단순하게 고쳐도 원래의 방법과 정확도가 동등함을 1차원 정상 흐름에 대해 확인하였다. 1차원 PSC에 대한 VFR를 통해 흐름률 경사항과 바닥 경사 생성항의 선평형성이 정확하게 충족됨을... -
L자형 이동상수로에서 댐 붕괴파의 수치해석
김대근, 황건, Kim. Dae-Geun, Hwang. Gun 한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 10 Pages
한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 2012, Vol.45 No.3 291-300 (10 pages)
댐 붕괴파 및 댐 붕괴파로 인한 하상변동을 추적하기 위하여 RANS를 지배방정식으로 하는 FLOW-3D를 이용한 3차원 수치모의를 수행하였다. 특히 이동상에서의 하상변동과 그 하상변동으로 인한 홍수파의 변동을 고정상에서의 해석결과와 비교하였다. 그 해석 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, L자형 실험수로에서의 홍수파 해석 및 이동상 실험수로에서의 홍수파와 하상변동 해석 결과는 해당 수리실험을 만족스럽게 재현하고 있다. 둘째, 부유사의 농도는 홍수파의 전면에서 가장 높은 값을 보이며, 하상침식은 흐름이 급변하는 댐... -
횡월류형 강변저류지를 포함하는 하천수계에 대한 수리학적 계산모형
전경수, 김진수, 김원, 윤병만, Jun. Kyung-Soo, Kim. Jin-Soo, Kim. Won, Yoon. Byung-Man 한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 13 Pages
한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 2010, Vol.43 No.2 139-151 (13 pages)
연속방정식 및 월류형 수위-유량 관계식을, 하도에 대해서는 1차원 St. Venant 방정식을 각각 지배방정식으로 하여 흐름을 모의하는 폐합형 계산모형이다. 수립된 모형을 현재 계획 중인 군남 홍수조절지부터 한강 합류 지점까지의 임진강 구간에 대하여 적용하였다. 횡월류 위어의 유량계수에 대한 민감도 분석 결과, 최대유량 및 수위의 저감효과는 유량계수에 관계없이 거의 일정한 것으로 나타났다. 수계 하류 측에 위치한 강변저류지일수록 배수영향이 커지므로 첨두 홍수위의 감소효과는 줄어드는 것으로 모의되었다. 강변저류지의... -
2차 요소를 이용한 2차원 상향가중 유한요소모형
최승용, 김병현, 김상호, 한건연, Choi. Seung-Yong, Kim. Byung-Hyun, Kim. Sang-Ho, Han. Kun-Yeun 한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 15 Pages
한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 2009, Vol.42 No.12 1053-1067 (15 pages)
삼각형, 사각형 요소와 혼합요소를 적용하여 모형을 개발하였으며, 지배방정식의 수치적분식으로 Gauss Quadrature 방법을 사용하였다. 개발된 모형의 적용성 검증을 위해 하상융기가 있는 수로, U자형 수로 등에 모의를 실시하여 해석해 및 실측치와 비교 검토하였다. 모의 결과 2차 요소가 선형 요소에 비해 보다 정확한 해를 제공하는 것으로 판단되었으며 2차요소를 적용한 상용모형인 RMA-2 모형과 비교한 결과 본 연구 개발 모형이 보다 정확한 해를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 개발된 모형을 향후 자연하천에 적용할 경우... -
유한체적법을 이용한 격자기반의 분포형 강우-유출 모형 개발
최윤석, 김경탁, 이진희, Choi. Yun-Seok, Kim. Kyung-Tak, Lee. Jin-Hee 한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 11 Pages
한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 2008, Vol.41 No.9 895-905 (11 pages)
강우-유출 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model)을 개발하였다. 지표면 유출과 하도 유출의 모의는 운동파 방정식을 이용하고 있으며, 침투량 산정을 위해서 Green-Ampt 모형을 이용하고 있다. 지배방정식은 유한 체적법을 이용하여 이산화 하였으며, TDMA(TriDiagonal Matrix Algorithm) 방법을 이용하여 연립방정식을 풀고, 비선형 항에 대해서는 Newton-Raphson 방법으로 반복 계산함으로써 수렴해를 도출하였다. 개발된 모형은 단순화된 가상의 유역에 대해서 적용한 결과를 $Vflo^{TM}$ 모형의 모의결과와 비교함으로써... -
도시하천의 교각 및 횡단 월류형 구조물에 의한 수리영향 분석
윤선권, 전시영, 김종석, 문영일, Yoon. Sun-Kwon, Chun. Si-Young, Kim. Jong-Suk, Moon. Young-Il 한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 16 Pages
한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 2008, Vol.41 No.2 197-212 (16 pages)
유속분포 양상 및 혼합과정 등의 실제적인 문제를 해결할 수 있는 1, 2차원적 해석이 이루어지고 있으며, 이는 복잡한 하천을 균일화된 모양과 단순화된 방정식으로 일괄 적용함으로써 많은 한계점을 나타내고 있다. 본 연구에서는 서울시 관내 지방 2급 하천인 우이천 시험유역을 대상으로 하천의 물리적인 특성 변화에 따른 흐름해석을 수행하기 위하여 3차원 RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation)를 지배방정식으로 하는 CFD (Computational Fluid Dynamics)모형인 FLOW-3D를 이용하였고, ${kappa}-{varepsilon}$, RNG... -
3차원 수치모의를 이용한 배수갑문의 방류능력 개선효과 분석
김남일, 김대근, 이길성, 김달선, Kim. Nam-Il, Kim. Dae-Geun, Lee. Kil-Seong, Kim. Dal-Sun 한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 10 Pages
한국수자원학회 韓國水資源學會論文集 2005, Vol.38 No.3 189-198 (10 pages)
3차원 수치모형은 RANS를 지배방정식으로 하는 FLOW-3D 모형을 이용하였다. 본 연구결과 배수갑문의 방류능력은 물받이길이와 도류벽의 접근각도에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 이의 개선 여부에 따라 $10\%$ 이상의 방류량 차이가 발생하였다. 또한 방류량은 배수문과 수차구조물을 연결하는 구조물의 형상과 물받이 끝 사면경사의 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 배수갑문의 설계시 방류능력 개선을 위해서는 수리학적 검토가 필요하며, 수치모형실험이 수리모형실험과 더불어 유용한 해석도구로 이용될 수...