Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
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Flow Analysis of Parshall Flume Using FLOW-3D

FLOW-3D에 의한 파샬플륨 흐름 해석

  • 오병동 (한국수자원공사 조사기획처) ;
  • 김경호 (충북대학교 공과대학 토목공학) ;
  • 이환기 (한국수자원공사 기술본) ;
  • 안상도 (한국수자원공사 설계처)
  • Published : 2004.05.01
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Abstract

A water shortage is one of the most important factors for development and management of water resources. For reliable water shortage measurement in a stream, Korea Water Resources Corporation(KOWACO) founded five foot Parshall flume at Yong-dam experimental watershed in 2000. The Parshall flume has a specially designed shape to facilitate flow measurements by eliminating sediment deposition problem that could lead to an incorrect measurement. In this study, computational fluid dynamics(CFD) model was used to analyze flow behavior of Parshall Flume under free discharge of five headwater level cases. The flow rates computed by CFD model are compared with those by ISO's formula, USBR's formula and stage-discharge rating curves. Flow rates computed by ISO's and USBR's formula are mostly same, but flow rate by CFD model is larger than empirical value by 9% and flow rate by stage-discharge rating curves is less than empirical value by 16%.

갈수량은 수자원의 개발 및 관리에 매우 중요한 인자중의 하나이다. 신뢰성 높은 갈수량을 측정하기 위해 한국수자원공사는 2000년도에 용담댐 시험유역에 5피트 규격의 파샬플륨을 설치하였다. 파샬플륨은 유량측정을 하기 위해 독특한 모양을 가지고 있으며, 부정확한 유량관측을 유발하는 퇴사문제를 거의 해결한 시설물이다. 본 연구에서는 3차원 CFD (Computational Fluid Dynamics) 모형으로 5가지 수위에 대해서 완전월류(free flow)시 파샬플륨의 유동을 해석하였다. CFD모형에 의해 산정된 결과와 ISO에 제시된 유량공식, USBR에 제시된 유량공식 및 수위-유량관계식으로 산정한 유량을 비교하였다. 그 결과 ISO와 USBR의 공식에 의해 산정된 유량은 거의 동일했으나, 3차원 CFD모형에 의한 유량은 경험공식에 의한 유량보다 9%정도 크게 나타났고 수위-유량관계식에 의한 유량은 경험공식에 의한 유량보다 16%정도 작게 나타났다.

Keywords

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