Water for future (물과 미래)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
권호 표지

Unsteady Flow Analysis through the Subcritical-Supercritical Transition Region

개수로에서의 상류-사류 천이영역에 대한 부정류 해석

  • 한건연 (경북대학교 공과대학, 토목공학과) ;
  • 박재홍 (경북대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 이종태 (경기대학교 공과대학)
  • Published : 1994.06.01
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Abstract

Numerical instability of Preissmann scheme is studied for unsteady flow analysis in a natural river. The solution strategies to overcome the instability problems are presented in this paper. The main causes of numerical instability of Preissmann scheme are transition flow, abrupt change in cross section, in-appropriate roughness coefficients, time step and distance step, rapidly rising hydrograph, dry bed and so on. Transition flow model is proposed for the analysis of the transition flow which changes from subcritical to supercritical or conversely. The subcritical and supercritical reaches are groped in the channel, then appropriate boundary conditions are introduced for each reach. The transition flow analysis produces stable solutions in calculating through the various transition conditions. Verification with an actual river system is necessary in the future.

자연하천의 부정류에 Preissmann 기법을 적용시 나타나는 수치 불안정성의 원인을 규명하고 불안정성을 극복하기 위한 적절한 대책을 제시하였다. 주된 불안정성의 원인으로는 천이류, 하도단면의 급격한 변화, 부적절한 조도계수, 계산시간 및 거리간격, 급격하게 증가하는 유입수문곡선, 그리고 마른 하상 등이다. 이런 불안정성의 주된 원인은 천이류의 발생과 관계가 있으며 상류-사류가 공존하는 자연 하도에서 천이류를 해석할 수 있는 모형을 제안하였다. 가상하도를 통하여 모의 수치실험을 수행한 결과 전하도구간에 대하여 안정성있게 수렴하고 있었으며, 일관성있는 유량, 수위자료를 얻을 수 있었다. 본 연구의 모형은 앞으로 실제 하천자료를 통해 적용성의 검증이 이루어진다면 천이류로 발생하는 수치계산의 어려움의 해결에 기여할 수 있다고 판단된다.

Keywords

References

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