Finite Element Analysis of Gradually and Rapidly Varied Unsteady Flow in Open Channel : II. Applications

개수로내의 점변 및 급변 부정류에 대한 유한요소해석 : II. 적용예

Petrov-Galerkin finite element model for analyzing dynamic wave equation is applied to gradually and rapidly varied unsteady flow. The model in verified by applying to hydraulic jump, nonlinear disturbance propagation in frictionless horizontal channel and dam-break analysis. It shows stable and accurate results compared with analytical solutions for various cases. The model in applied to a surge propagation in a frictionless horizontal channel. Three-dimensional water surface profiles show that the computed result converges to the analytical one with sharp discontinuity. The model is also applied to the Taehaw River to analyze unsteady floodwave propagation. The computed results have good agreements with those of DWOPER model in terms of discharge and stage hydrographs.

Dynamic wavetlr의 Petrov-Galerkin 방법에 의한 유한요소모형을 점변 및 급변 부정류의 경우에 적용하였다. 정상도수, 마찰없는 수평수로상에서의 비선형 표면동요의 전달 및 댐 파괴 등의 급변 부정류의 경우에서 그 해석결과는 기존방법에 비해 우수하게 나타났고 해석적인 해와도 잘 일치되고 있었다. 본 연구모형은 마찰없는 수평수로상의 surge의 전파에 대하여 적용하여 급격한 선단부를 해석적인 해의 경우와 같이 재현할 수 있어 그 적용성을 입증하였다. 점변 부정류의 경우에는 태화강 하류부에 대해서 적용되었는데 그 계산결과는 수위, 유량의 수문곡선과 그 종단형상에 있어 기존의 DWOPER모형과 대등한 계산결과로 나타나 본 연구의 활용성을 입증하였다.