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유사가 있는 경우와 수로경사가 변화하는 경우의 최대유속과 평균유속과의 관계에 관한 연구
A Study on Maximum and Mean Velocity Relationships with Varied Channel Slopes and Sediment

추태호   (부산대학교 산업토목학과UU0000613  );
  • 초록

    본 연구에서는 수자원 기초자료 중 매우 중요하고 효과적인 유량측정방법을 위해 가장 먼저 결정하여야할 평균유속을 어떻게 결정할지를 제안코자 하며, 이를 위하여 현재까지 가장 널리 응용되고 있는 평균유속공식인 Manning공식과 최근에 그 효용성이 입증된 Chiu의 유속공식과의 상호관계에 대하여 분석 검토하여, 수로경사가 변화하는 경우나 유사유무에 관계없이 주어진 단면에서의 엔트로피 값, 즉 평형상태를 유지하려는 경향이 있음을 증명하였다. 따라서 인공수로에 관련된 간단한 수리입력 자료만 있다면 그동안 취득하기 어려운 $u_{max}$ 와 전체유속분포 산정에 매우 유용하게 사용될 수 있다고 사료된다.


    This study proposes how to decide mean velocity which is one of the very important and efficient discharge measurement in water resources area. In order to achieve this goal, Chiu's velocity distribution equation recently developed from the probability and entropy concepts is used to establish, analyze and compare a linkage between the mean velocity obtained from the Manning's equation which is well known in the world. Besides, it becomes clear that a channel cross section also has a propensity to establish and maintain an equilibrium state that can be measured and classified by a function of entropy M, ratio of mean and maximum velocities irrespective of including sediment or varied channel slope. Therefore, The linkage to be established in this study can be used to compute the cross sectional velocity distribution with the maximum velocity.


  • 주제어

    Entropy M .   Linkage .   Equilibrium state .   Maximum and Mean Velocity Relationships.  

  • 참고문헌 (15)

    1. Brook, N. H(1954) "Laboratory studies of the mechanics of streams flowing over a movable bed of fine sand." Ph.D. Thesis, California Institute of Technology, Pasadena, California. 1954 
    2. Chow, V. T(1959) "Open channel hydraulics." Mcgraw-Hill book company, pp. 98-135, 1959. 
    3. Chiu, C-L(1978) "Three-dimensional open channel flow." Journal of Hydraulic Division, ASCE, 104(8), pp. 1119-1136. 
    4. Chiu, C-L.(1983) "Computation of 3-D flow and shear in open channels," Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 109(11), pp. 1424-1440. 
    5. Chiu, C-L.(1986) "Structure of 3-D flow in rectangular open channels," Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 112(11), pp. 1050-1068. 
    6. Chiu, C-L.(1987) "Entropy and probability concepts in Hydraulics," Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 113(5), pp. 583-599 
    7. Chiu, C-L.(1988) "Entropy and 2-D velocity distribution in open channels," Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 114(10), pp. 738-756 
    8. Chiu, C-L.(1989) "Velocity distribution in open channel flow," Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 115(5), pp. 576-594 
    9. Choo, T. H(1990) "Estimation of energy and momentum coefficients in open channel flow by Chiu's velocity distribution equation." M. S. Thesis, Dep. of Civ. Engrg., Univ. of Pittsburgh, Pittsburgh, 1990. 
    10. Chiu, C-L., Murray, D. W.(1992) "Variation of velocity distribution along nonuniform open-channel flow," Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 118(7), pp. 989-1001 
    11. Chiu, C-L., Said, C. A. A.(1995) "Maximum and mean velocities and entropy in open-channel flow," Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 121(1), pp. 26-35 
    12. 추태호 등(1999)"낙동강하구둑 방류량 산정방법개선" 한국수자원공사, WRRI-WR-99-3보고서. 
    13. 추태호(2002) "엔트로피 개념에 의한 유량측정 기법(II) - 표면유속을 중심으로-," 대한토목학회논문집, 제22권 4B호, pp. 507-515. 
    14. 추태호 등(2007) "하상경사가 변하는 실험실 수로에 Chiu 유속분공식의 적용성에 관한 연구," 한국수처리학회지, 제15권 2호, pp. 73-79. 
    15. 고덕구 등(2007) "기본적인 수리학적 자료에 의한 유속의 공간적 분포 특성," 한국산학기술학회논문지, 제8권 6호, pp. 1560-1565.     

 저자의 다른 논문

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    1. 2006 "Full-Scale SBR 공법을 이용한 처리특성" 한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association 6 (10): 34~40    
    2. 2006 "DVGW이론에 따른 상수관망의 부식방지에 관한 연구" 한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association 6 (11): 310~316    
    3. 2007 "기본적인 수리학적 자료에 의한 유속의 공간적 분포 특성" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 8 (6): 1560~1565    
    4. 2008 "한강수계의 고수 및 저수기 유출모형 매개변수 민감도 분석" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 9 (5): 1334~1343    
    5. 2008 "L-모멘트법에 의한 강우의 지역빈도분석" 한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association 8 (3): 252~263    
    6. 2009 "수위-유량관계곡선 개선에 관한 연구" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 42 (6): 58~65    
    7. 2009 "하천 수리특성을 고려한 확률론적 유속공식에 의한 하천유량 산정" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, B. 수공학, 해안 및 항만공학, 환경 및 생태공학 29 (b6): 537~542    
    8. 2009 "엔트로피 개념을 이용한 관수로내의 유속분포에 관한 연구" 大韓土木學會論文集, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, B. 수공학, 해안 및 항만공학, 환경 및 생태공학 29 (b4): 357~363    
    9. 2010 "평균유속공식을 활용한 하천 유량 산정" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 43 (3): 265~273    
    10. 2010 "단계유입과 내부순환을 이용한 저농도 하수의 질소처리효율 향상을 위한 연구" 한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society 11 (2): 675~680    

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