• Title/Summary/Keyword: 수리수두

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A Case Study for Evaluating Jw in RMR and Q Rock Mass Classification on Hard Rock Tunnel (RMR 및 Q 분류시 Jw 선정방법에 관한 사례 연구)

  • 이대혁;이철욱;김호영
    • Proceedings of the Korean Geotechical Society Conference
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    • 2003.06b
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    • pp.67-81
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    • 2003
  • 터널 설계 조사단계 및 시공중 RMR 및 Q분류를 시행하고자 하는 경우, 여러 가지 제약조건으로 말미암아 지하수 조건에 해당하는 항목인 Jw의 선정은 조사자의 경험에 의존하고 있다. Jw 선정시에는 되도록 정량적인 선정이 가능한 지하수 유입량 자료에 기초하는 것이 바람직하기 때문에, 본 고에서는 여러 가지 예측방법을 검증함으로서 보다 합리적인 방법을 제안하고자 한다. 절리수두, 지하수 유입량, 수리전도도 특성 등의 다양한 자료를 구한 대전 LNG Pilot Cavern의 결과를 바탕으로 수치해석 결과, 이론식에 의한 결과를 측정결과와 상호 비교하였다. 그 결과 합리적인 수리전도도 모델을 선정할 수 있다면 이론식으로도 Jw값을 비교적 근사하게 선정할 수 있다는 사실을 제안하였다.

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A Fully Coupled Hydrogeomechanical Numerical Analysis of Rainfall Impacts on Groundwater Flow in Slopes and Slope Stability (사면 내의 지하수 유동과 사면의 안정성에 대한 강수 영향의 완전 연동된 수리지질역학적 수치 해석)

  • 김준모
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.6
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    • pp.5-16
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    • 2002
  • A hydrogeomechanical numerical model is presented to evaluate rainfall impacts on groundwater flow in slopes and slope stability. This numerical model is developed based on the fully coupled poroelastic governing equations for groundwater flow in deforming variably saturated geologic media and the Galerkin finite element method. A series of numerical experiments using the model developed are then applied to an unsaturated slope under various rainfall rates. The numerical simulation results show that the overall hydromechanical slope stability deteriorates, and the potential failure nay initiate from the slope toe and propagate toward the slope crest as the rainfall rate increases. From the viewpoint of hydrogeology, the pressure head and hence the total hydraulic head increase as the rainfall rate increases. As a result, the groundwater table rises, the unsaturated zone reduces, the seepage face expands from the slope toe toward the slope crest, and the groundwater flow velocity increases along the seepage face. From the viewpoint of geomechanics, the horizontal displacement increases, and the vertical displacement decreases toward the slope toe as the rainfall rate increases. This may result from the buoyancy effect associated with the groundwater table rise as the rainfall rate increases. As a result, the overall deformation intensifies toward the slope toe, and the unstable zone, in which the factor of safety against shear failure is less than 1, becomes thicker near the slope toe and propagates from the slope toe toward the slope crest. The numerical simulation results also suggest that the potential tension failure is likely to occur within the slope between the potential shear failure surface and the ground surface.

Skeletonization of Complex Water Distribution System (상수관망시스템의 골격화 방안 연구)

  • Choi, Jeong Wook;Kim, Kyung Wan;Kang, Doosun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.157-157
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    • 2015
  • 최근 들어, 송 배수 시스템의 펌프운영을 최적화하여 운영비용을 절감하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 펌프운영을 모의하기 위해서는 수 일간의 시간모의가 필수적이며, 최적화 알고리즘 등과의 연계를 통한 시뮬레이션이 필요한 경우가 많다. 하지만, 대규모 네트워크의 경우 관로 및 절점의 수가 수천, 혹은 수 만개에 달해 수리해석 및 최적화에 소요되는 시간이 길어지는 문제가 발생한다. 이에 본 연구에서는 효율적인 수리해석을 위해 상수관망 네트워크를 골격화(skeletonization)하는 방법을 제안한다. 상수관망시스템의 골격화는 본래의 상수관망 수리 거동을 변화시키지 않는 범위에서 관로와 절점의 삭제, 통합을 통해 복잡한 상수관망을 단순화하는 과정이다. 이러한 골격화 방법은 단순골격화 방법과 등가길이관 방법(Equivalent Length Pipe Method)으로 구분할 수 있다. 단순 골격화 방법은 해당 상수관망 수리해석에 큰 영향을 미치지 않는 소구경관을 삭제하거나, 특정 구역의 여러 수요절점을 하나의 수요절점으로 통합하는 방법이다. 등가길이관 방법은 관경과 연장이 상이한 복수의 관에 동일한 유량이 흐르는 경우, 관경, 연장, 조도계수 등을 조절하여 동일한 수두 손실이 발생하는 하나의 관으로 통합하는 방법이다. 국내에 실제 운영되고 있는 지방상수도를 대상으로 골격화를 진행하였으며, 수리해석 프로그램은 미국 환경청에서 개발한 EPANET을 사용하였다. 본 연구에서 개발한 골격화 기법을 통해 대규모 상수관망의 해석에 소요되는 시간을 단축할 수 있으며, 실제 상수관망의 운영에 도움이 될 것으로 기대한다.

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Estimation of Head Loss Coefficient Empirical Formulas Using Model Experimental Results in a 90° Angle Dividing Channel Junction (90도 각도를 갖는 분기수로에서 모형실험결과를 이용한 손실계수 경험식 산정)

  • Park, Inhwan;Seong, Hoje;Kim, Hyung-Jun;Rhee, Dong Sop
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.37 no.6
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    • pp.989-999
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    • 2017
  • In this study, hydraulic experimental studies were conducted to estimate the empirical formulas of loss coefficient, which is necessary to calculate the energy loss occurred in the dividing channel junction of sewer system. The experimental apparatus was consisted of two outflow conduit with a $90^{\circ}$ angle to the inlet conduit, and the pressure and velocity heads are measured to analyze the energy losses in the branch. The measurements of the hydraulic grade line show that the hydraulic grade line was steeply descended at the dividing point due to the head loss, and the decreasing amount of velocity head increased with the increase of flowrate ratio. The head loss exponentially increased in the outlet with larger runoff as the increase of flowrate ratio and Froude number, and the head loss coefficient also increased. On the other hands, the head loss coefficients decreased in the outlet with smaller runoff as the increase of the flowrate ratio and Froude number. Using the experimental results, the empirical formulas of loss coefficient was suggested for each outlet, and the error of empirical formula was 3.91 and 5.19%, respectively. Furthermore, the total head loss coefficient calculated by the two empirical formulas was compared with the experimental results, and the error was 3.62%.

A Numerical Model for Analysis of Groundwater Flow with Heat Flow in Steady-State (열(熱)흐름을 동반(同伴)한 정상지하수(定常地下水)의 흐름해석(解析) 수치모형(數値模型))

  • Wang, Soo Kyun;Cho, Won Cheol;Lee, Won Hwan
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.11 no.4
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    • pp.103-112
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    • 1991
  • In this study, a numerical model was established and applied to simulate the steady-state groundwater and heat flow in an isotropic, heterogeneous, three dimensional aquifer system with uniform thermal properties and no change of state. This model was developed as an aid in screening large groundwater-flow systems as prospects for underground waste storage. Driving forces on the system are external hydrologic conditions of recharge from precipitation and fixed hydraulic head boundaries. Heat flux includes geothermal heat-flow, conduction to the land surface, advection from recharge, and advection to or from fixed-head boundaries. The model uses an iterative procedure that alternately solves the groundwater-flow and heat-flow equations, updating advective flux after solution of the groundwater-flow equation, and updating hydraulic conductivity after solution of the heat-flow equation. Dierect solution is used for each equation. Travel time is determined by particle tracking through the modeled space. Velocities within blocks are linear interpolations of velocities at block faces. Applying this model to the groundwater-flow system located in Jigyung-ri. Songla-myun, Youngil-gun. Kyungsangbuk-do, the groundwater-flow system including distribution of head, temperature and travel time and flow line, is analyzed.

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Swelling Patterns and relevant Hydraulic Conductivities of Na-Bentonite under Various Acidic and Alkali conditions (산과 알칼리 조건하에서 Na-벤토나이트의 팽창경향과 상대적 수리전도도)

  • Chung, Doug-Young;Yang, Jae E.;Oh, Taek-G.;Lee, Kyo-S.
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.40 no.1
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    • pp.71-76
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    • 2007
  • We investigated the effects of solution pH on swelling characteristics and relevant hydraulic conductivity of different particle sizes of Na-bentonite which have significantly high swelling capacity. The results showed that the time taken to reach the maximum swelling indexes for all pH levels ranged from 84 hours and 156 hours for pH 6.5 or above by NaOH and pH 3.5 by HCl, respectively. The maximum swelling index slightly increased with increasing particle size, while the maximum swelling indexes were less or approximately half of that of the indigenous Na-bentonite. The changes in swelling indexes before and after solution treatment were distinctive in acidic condition, especially in pH 3.5 by HCl while there were not much differences in alkali condition. For hydraulic conductivities of fully swelled Na-bentonite in a given solution pH, elution did not occur under pressure below 1 bar. But elution started as the pressure was raised to 1.5 bars or above after 500 seconds. The stabilized hydraulic conductivities observed from 1.5, 3.0, and 5.0 bars ranged from $7{\times}10^{-3}cm\;day^{-1}$ to $6{\times}10^{-3}cm\;day^{-1}$, indicating that the hydraulic conductivities were slightly higher in acidic condition than that of normal condition.

Comparison and evaluation in Discharge coefficient of spillway within the Country (국내 댐 여수로 유량계수의 적정성 검토)

  • Choi, Byung-Kyu;Kang, Tae-Ho;Jung, Yo-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.524-529
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    • 2006
  • 실제유량에 대한 이론유량의 비로 정의되는 유량계수는 수공구조물의 설계에 있어서 중요한 요소 중에 하나이다. 댐 여수로 또한 이러한 유량계수를 통하여 산정되는 방류량에 따라 여수로 월류부의 규모가 결정되며 이러한 수위별 방류량 산정에 있어서 유량계수는 $\ulcorner$댐 설계기준$\lrcorner$에 제시되어 있는 미국 개척국(USBR)의 여러 경험을 통하여 산정한 유량계수 그래프에서 독치하여 결정한다. 본 연구에서는 국내 댐 여수로의 설계 유량계수를 수리모형실험 및 수치해석을 통하여 비교.검토하였으며, 이에 대한 적정 유량계수의 범위를 산정하였다. 이러한 유량계수의 범위를 기 건설 운영 중인 댐의 관측자료를 통하여 그 적정성을 검토하였고, 그 결과 상당수의 자료가 금회 산정한 유량계수 적정 범위 이내에 드는 것으로 나타나 국내 댐 여수로 유량계수는 적정한 것으로 검토되었다.

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A Study of Manhole Bursting due to Surcharged Flow in Large Sewer System (대규모 간선에 있어서 써차지 흐름에 동반되는 맨홀뚜껑 비산현상에 관한 연구)

  • Choi, Sung-Mo
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.4 no.2 s.13
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    • pp.53-59
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    • 2004
  • The mechanism of manhole bursting which occurs at excess rainfall events Is studied by using both the physical model and the numerical model (SWMM ; Storm Water Management Model). The result of numerical simulation to steep pressure rising agrees well with that of the physical model at the sewer system under surcharged flow. A cause of manhole bursting is an expansion and spout of the condensed all at manhole that results from the surcharged flow and press wave propagation caused by gate operation or closure of conduit at pumping station.

Analysis on Steady River Bank Infiltration Flow Using GMS-SEEP2D (GMS-SEEP2D 모형을 사용한 정상상태 하천 제방 침투 해석)

  • Lee, Nam-Joo;Kim, Hyelim
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.463-464
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    • 2011
  • 일본식 배수공이 설치된 제방의 정상상태의 침투 흐름을 수리모형과 SEEP2D 수치모형을 사용하여 분석하였다. 경상북도 구미시에 위치한 해평천의 현장 재료를 사용하였고 배수공은 굵은 골재와 부직포를 사용하여 수조 내부에 제작하였다. SEEP2D 모형의 매개변수는 투수계수, 최소압력수두, 최소수리전도도가 있으며, 각 매개변수에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 수치모형의 결과는 실험 결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 제외지에서 제내지로 갈수록 침윤선은 낮아졌고 일본식 배수공이 설치된 부분에서 급격히 낮아져 배수공 내에 침윤선이 위치했다.

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Pretreatment of Highway Rainfall Runoff with a Hydrodynamic Separator (수리동력학적 분리장치에 의한 고속 도로 강우유출수의 전처리 기술)

  • Yu, Jianghua;Yi, Qitao;Kim, Phil-Ju;Lu, Wei Wei;Park, Sung-Soon;Kim, Young-Chul
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.885-887
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    • 2009
  • 고속도로 교량이나 성토지역 노면이 제공하는 자연적인 위치에너지(동력)를 활용하여 수리학적인 입자상 오염물질 분리장치를 실험실 조건에서 운전한 결과 운전압력 0.5기압(수두 5.6m) 이상에서 90% 이상의 제거효율을 보였다. $D_{50}$는 약$45{\mu}m$이었는데 입자의 크기가 $45{\mu}m$ 보다 굵은 입자는 거의 대부분 제거되지만 $45{\mu}m$보다 작은 입자의 제거는 쉽지 않음을 시사해주고 있다. 이러한 입자를 제거하기 위한 후속장치가 필요하며 장치의 원활한 운전을 위해서 유지관리문제에 대한 치밀한 검토가 필요하다.

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