Abstract
A coordinate-transformed sediment transport model that is applicable to cohesive and noncohesive sediments in an unsteady horizontally two-dimensional flow is applied to the upstream of the Jamsil submerged weir to verify the model's accuracy. The $10{\times}20$ finite difference grids are used and computational time steps are selected within the range specified by the stability condition. The simulation cases are created to be considered with the gate operations of the Jamsil submerged weir Flow characteristics are analyzed and durations of gate operating are obtained from the simulation results of steady and unsteady flows. A sensitivity analysis is performed to understand changes of the model results due to changes of the parameters and sediment mass conservation of the model is checked. Unsteady flows are used for the simulations for sediment transport . To find characteristics of bed level changes of each sediment class, unsteady simulations are performed for both a fictitious sand bed and a fictitious silt bed, respectively. To find bed level changes due to the gate operations predictions are made for the real bed. Simulation results of the model largely agree with the laboratory and field data, Therefore, the model can be used to analyze and predict the mid-scale local sediment transport phenomena.
본 연구에서는 점착성 및 비점착성 유사이동을 모의할 수 있는 좌표변환된 평면 2차원 비정상 유사이동 수치모형을 잠실수중보 상류부에 적용하여 수치모형의 현장적용성 및 예측정도를 검토하였다. 모형 적용시 수치격자는 $10{\times}20$ 개의 유한차분격자를 사용하였으며, 시간격자는 안정조건을 만족하는 범위 내에서 사용하였다. 잠실수중보의 수문 조작에 따라 모의조건을 설정하였다. 정상류 및 부정류로 흐름을 모의하여 적용구간의 흐름특성을 파악하였고, 수문을 통한 방류지속시간을 구하였다. 모형의 입력변수의 변화에 따른 수치계산 결과의 변화를 파악하기 위해 민감도분석을 수행하였으며, 모형의 질량보존을 검사하였다. 유사이동 수치모의에는 부정류 흐름을 사용하였다. 하상토의 종류별로 유사이동 특성을 파악하기 위해 가상 모래하상과 가상 실트하상에 대한 하상변동을 모의하였다 실제 하상을 사용하여 가동보 운영에 따른 하상변동 경향을 예측하였다. 개발된 수치모형은 검증에 사용된 실험 및 현장 자료와 대체로 일치하는 경향을 보였다. 따라서, 본 연구에서 2-방정식 난류모형을 도입하여 개발한 좌표변환된 2차원 비정상 유사이동모형은 중간규모의 국부적 유사이동현상 해석 및 예측에 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.