개수로 내의 넓은 마루 위어 실험 방법

초록

본 연구의 목적은 De Marchi 유량계수 $C_M$의 개념을 이용하여 상대적으로 폭이 넓은 개수로에서 실험적으로 상류 조건의 직사각형 예연횡월류위어 유량계수에 대한 상류 프루드수, 위어 높이, 위어 길이, 본수로 폭의 영향을 확인하는 것이다. 수로 실험과 차원해석을 통하여 도출된 네 가지 중요 영향 변수, $Fr_1$, $h/y_1$, L/B, $L/y_1$의 영향을 관찰하고, 실험 결과를 바탕으로 새로운 예연횡월류위어 유량계수 산정식을 제안하였다. 분석 결과 폭이 넓은 개수로에서 예연횡월류위어 유량계수에 대한 $Fr_1$의 영향은 감소하는 것을 확인하였으며, $h/y_1$, L/B, $L/y_1$의 중요도가 증가하는 것으로 나타났다. 또한 기존 연구자들의 실험 자료와 본 연구의 실험 자료를 비교 분석하여 기존 예연횡월류위어 유량계수 산정식의 적용성을 개선하였다.

Abstract

This study is investigating experimentally the effect of upstream Froude number, weir height, weir length, and main channel width on the discharge coefficient of rectangular sharp crested side-weirs under subcritical flow conditions in a relatively wide rectangular open channel based on the De Marchi discharge coefficient $C_M$. The effects of four main influential parameters found by dimensional analysis, $Fr_1$, $h/y_1$, L/B, and $L/y_1$ are examined by the flume tests. New estimated equations for the discharge coefficients of sharp-crested side-weir are suggested based on the experimental results. The effect of $Fr_1$ for the discharge coefficient of sharp crested side weir is decreased in wide open channel and the relative importance of other influential parameters like $h/y_1$, L/B, and $L/y_1$ are increased. Also, the experimental results are compared with the results of other studies to extend the applicability of pre-suggested formulas for sharp-crested side-weir discharge coefficient.

질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공

핵심어질문논문에서 추출한 답변
횡월류위어

횡월류위어란?

제방이나 수로의 양안에 설치되어 유량을 전환시키거나, 일정 이상의 초과 유량을 월류시켜 배제하는 용도로 사용되는 수리구조물

횡월류위어는 제방이나 수로의 양안에 설치되어 유량을 전환시키거나, 일정 이상의 초과 유량을 월류시켜 배제하는 용도로 사용되는 수리구조물이다. 이러한 횡월류위어는 주로 관개용 수로 및 방수로나 저류지 등 홍수 피해 경감 시설의 유입구에 주로 사용된다.

횡월류위어

횡월류위어는 어디에 사용되는가?

주로 관개용 수로 및 방수로나 저류지 등 홍수 피해 경감 시설의 유입구

횡월류위어는 제방이나 수로의 양안에 설치되어 유량을 전환시키거나, 일정 이상의 초과 유량을 월류시켜 배제하는 용도로 사용되는 수리구조물이다. 이러한 횡월류위어는 주로 관개용 수로 및 방수로나 저류지 등 홍수 피해 경감 시설의 유입구에 주로 사용된다. 횡월류위어에서의 월류량은 본류의 수위에 따라 변하며 본류의 수위가 위어 마루고 이상으로 증가하면 월류하기 시작한다.

횡월류위어의 월류량

횡월류위어의 월류량 예측이 어려운 이유는?

횡월류위어 월류 흐름은 횡월류위어의 제원이 다양하고, 횡월류위어가 설치된 본류의 횡단면이 위어의 설치 지점에 따라 변하기 때문에 이로 인하여 횡월류위어 주변부 흐름의 수리학적인 특성이 변하므로

횡월류위어 월류 흐름은 횡월류위어의 제원이 다양하고, 횡월류위어가 설치된 본류의 횡단면이 위어의 설치 지점에 따라 변하기 때문에 이로 인하여 횡월류위어 주변부 흐름의 수리학적인 특성이 변하므로 가장 복잡한 흐름 형태 중의 하나로 알려져 있다. 이러한 횡월류위어 흐름을 해석하는 것은 매우 어려운 것으로 생각되어 왔다.

저자의 다른 논문

참고문헌 (14)

  1. 1. Borghei, S.M., Jalili, M.R., and Ghodsin. M. (1999) Discharge coefficient for Shape-crested side weir in subcritical flow. Journal of hydraulic engineering, ASCE, Vol. 125, No. 10. pp. 1051-1056 
  2. 2. Cheong, H.F. (1991) Discharge coefficient of lateral diversion from traperzoidal channel. Journal of irrigation and drainage engineering, ASCE, Vol. 117, No. 4. pp. 461-475 
  3. 3. Frazer, W. (1957) The behaviour of side weirs in prismatic rectangular channels. Proc. Institution of Civil Engineers, London, England, Vol. 6, pp. 305-327 
  4. 4. Hager, W.H. (1987) Lateral outflow over side weirs. Journal of hydraulic engineering, ASCE, Vol. 113, No. 4. pp. 491-688 
  5. 5. Hager, W.H. and Volkart, P.U. (1986). Distribution channels. Journal of hydraulic engineering, ASCE, Vol. 112, No. 10. pp. 935-953 
  6. 6. Henderson, F.M. (1966) Open channel flow. Macmillan Publishing Co., New York, N.Y. 
  7. 7. Jalili, M.R. and Borghei, S.M. (1996) Discussion of 'Discharge coefficient of rectangular side weir', by Singh, D. Manivannan and T. Satyanarayana. Journal of irrigation and drainage engineering, ASCE, Vol. 122, No. 2. pp. 132 
  8. 8. James, W. and Mitri, H. (1982) Modeling side-weir diversion structures for stormwater management. Canadian Journal of Civil Engineering, Vol. 9, pp. 197-205 
  9. 9. Ramamurthy, A.S. and Carballada, L (1980) Lateral weir flow model. Journal of Irrigation and Drainage Division, ASCE, Vol. 106, No. 1, pp. 9-25 
  10. 10. Ranga Raju, K.G., Prasad, B., and Gupta, S.K. (1979) Side weir in rectangular channel. Journal of the Hydraulics Division, ASCE, Vol. 105, No. 5, pp. 547-554 
  11. 11. Singh, R., Manivannan, D., and Satyanarayana, T. (1994) Discharge coefficient of rectangular side weirs. Journal of irrigation and drainage engineering, ASCE, Vol. 120, No. 4. pp. 814-819 
  12. 12. Subramanya, K. and Awasthy, S.C. (1972) Spatially varied flow over side-weirs. Journal of the hydraulic division, ASCE, Vol. 98, No. 1. pp. 1-10 
  13. 13. Swamee, P.K. (1988) Generalized rectangular weir equations. Journal of hydraulic engineering, ASCE, Vol. 114, No. 8. pp. 945-949 
  14. 14. Swamee, P.K., Pathank, S.K., Mohan, M., Agrawal, S.K., and Ail, M.S. (1994) Subcritical flow over rectangular side weir. Journal of hydraulic engineering, ASCE, Vol. 120. No. 1. pp. 212-217 

문의하기 

궁금한 사항이나 기타 의견이 있으시면 남겨주세요.

Q&A 등록