• 제목/요약/키워드: meandering

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사행수로의 흐름구조 및 난류특성 (Flow Structure and Turbulence Characteristics in Meandering Channel)

  • 서일원;이규환;백경오
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5B호
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    • pp.469-479
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    • 2006
  • 본 연구에서는 사행수로에서 주 흐름과 이차류의 특성을 정량적으로 분석하고자 중심각이 $150^{\circ}$이고 사행도 1.52인 S자형 사행수로에서 실험을 수행하였다. 평균수심과 유량을 달리하여 다양한 실험 조건 하에서 수행한 실험을 통해 다중 만곡부를 갖는 사행수로에서 이차류의 공간적 변화양상을 관찰하였다. 실험결과, 주 흐름은 실험조건에 관계없이 직선구간에서 좌우 대칭적인 유속분포를 보였고, 만곡부에서는 내안쪽에 최대유속이 발생하고 외안쪽에 최소유속이 발생하는 현상을 발견 할 수 있었다. 이렇게 주 흐름이 최단노선을 따라 발생하는 현상은 기존 연구자들의 결과와 일치하는 것이다. 이차류의 거동은 첫번째 만곡부보다 두 번째 만곡부에서 더욱 활발하게 발달하고 외안 회전류가 뚜렷히 나타남을 발견하였다. 이차류의 강도는 직선구간에서는 낮게 나타나고 만곡부에서는 증가하는 주기적인 현상을 보였으며, 만곡부의 이차류 강도가 직선구간보다 2~3배 크게 나타났다. 또한, 두 번째 만곡부에서 이차류 강도의 최대값이 발생했다. 주 흐름방향의 난류 강도와 Reynolds 전단응력을 분석한 결과, 주 흐름 난류 강도는 주 흐름의 유속편차가 클수록 증가하는 것으로 나타났고 Reynolds 전단응력은 주 흐름방향 유속의 편차가 크게 벌어지는 동시에 이차류가 활발히 생성되는 지점에서 크게 나타나는 경향을 보였다.

이상적인 중립 대기경계층에서 라그랑지안 단일입자 모델의 평가 (Evaluation of One-particle Stochastic Lagrangian Models in Horizontally - homogeneous Neutrally - stratified Atmospheric Surface Layer)

  • 김석철
    • 한국대기환경학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.397-414
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    • 2003
  • The performance of one-particle stochastic Lagrangian models for passive tracer dispersion are evaluated against measurements in horizontally-homogeneous neutrally-stratified atmospheric surface layer. State-of-the-technology models as well as classical Langevin models, all in class of well mixed models are numerically implemented for inter-model comparison study. Model results (far-downstream asymptotic behavior and vertical profiles of the time averaged concentrations, concentration fluxes, and concentration fluctuations) are compared with the reported measurements. The results are: 1) the far-downstream asymptotic trends of all models except Reynolds model agree well with Garger and Zhukov's measurements. 2) profiles of the average concentrations and vertical concentration fluxes by all models except Reynolds model show good agreement with Raupach and Legg's experimental data. Reynolds model produces horizontal concentration flux profiles most close to measurements, yet all other models fail severely. 3) With temporally correlated emissions, one-particle models seems to simulate fairly the concentration fluctuations induced by plume meandering, when the statistical random noises are removed from the calculated concentration fluctuations. Analytical expression for the statistical random noise of one-particle model is presented. This study finds no indication that recent models of most delicate theoretical background are superior to the simple Langevin model in accuracy and numerical performance at well.

사행하천(蛇行河川)의 횡방향(橫方向) 하상경사(河床傾斜)의 예측모형(豫測模型) (A Prediction Model of Transverse Bed Slope in Meandering Rivers)

  • 홍창선;정용태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.81-89
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    • 1991
  • 사행하천형의 특성은 유로의 한쪽제방을 침식시키고, 다른 쪽은 퇴적을 일으키므로써 유로위치에 따라 천천히 형성되는데, 본 연구에서는 Odgaard(1986)가 제안한 횡방향 하상경사에 관한 선형 2차 미분방정식에 Langbein & Leopold(1966)가 제안한 sine-generated curve를 도입하므로써 위상차 및 폭-수심비의 영향을 고려한 새로운 하상형을 제시하고, 금강유역에 위치한 청원과 연기지역을 대상하천으로 하상변동조사보고서의 자료를 이용하여 비교분석한 결과 실측치와 잘 일치하였다.

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한강 이촌-반포 만곡부의 편수위 연구 (Study of Superelevation of Ichon-Banpo Bend Flow in the Han River)

  • 이정규;김주영;박현진;강지예
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.810-814
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    • 2009
  • Two dimensional steady and unsteady numerical models are applied to bend reaches of the Lower Han River and the superelevation at the Ichon-Banpo bend area of Han River was observed. The flow characteristics in the meandering river are complicated due to the effects of the centrifugal force. The centrifugal force makes the outside water surface level increase and the outside velocity decrease. To study this complex flow studying two dimensional flow is important and useful to design flood control countermeasures, the analysis of sedimentation and the site selection of intake structures. Especially, the superelevation between inside and outside of the bend should be considered to determine the height of embankment. In this study, the water surface elevations in both bank sides of the bend were measured in two reaches during floods in 2007 and 2008. And then the two-dimensional simulation using RMA-2 model was carried out. The upstream and downstream boundary conditions on bend reaches were determined by FLDWAV which is one-dimensional unsteady model. Finally, the observed data are compared with simulation results and the results of the several superelevation formulas, and the flow characteristics of the bend are discussed.

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사행도를 가진 복합단면 하도에서의 홍수파특성 (Floodwave Propagation in Sinuous Channel with Compound Cross Sections)

  • 박재홍;한건윤;조홍제
    • 물과 미래
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    • 제27권4호
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    • pp.95-104
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    • 1994
  • 사행특성을 가진 복합하도에서의 홍수파해석을 위하여 사행도 모형을 개발하였다. 사행도 모형을 지배 방정식, 질량보존 오차 및 홍수파 해석 등을 통하여 기존의 세가지 홍수터 모형과 비교하였다. 사행도 모형에 의한 오차는 1.5-1.8% 정도로 나타났으나 분리하도 모형의 경우에는 1.5, 2.0의 사행도에서 각각 9.1, 27.4%로 큰 오차가 발생하였다. 사행도 모형은 홍수터를 가진 사행하도에서의 홍수전달 특성해석을 위하여 적용되었다. 사행도 모형에 의한 수치실험 결과, 홍수터의 조도와 홍수터의 하폭이 증가할수록, 사행도가 감소할수록 감쇠비와 유하시간비는 증가하였다. 본 모형은 보합하도 단면을 가지며 사행하는 국내 하천에서의 부정류 해석에 적용성이 클 것으로 판단되었다.

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Numerical Experiment on the Sogcho Eddy due to the strong offshore winds in the East Sea

  • Kim Soon Young;Lee Hyong Sun;Lee Jae Chul
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제1권1호
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    • pp.7-18
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    • 1998
  • In order to understand the generation of the Sogcho Eddy due to the strong offshore winds, we first investigated the characteristics of winds at Sogcho, Kangnung and Samchuk, and then carried out a series of numerical experiments using the nonlinear 1 1/2-layer model. The models were forced by wind stress fields, similar in structure to the prevailing winds that a field in the east coast of Korea during the winter season. The winds were composed of the background winds $(-1\;dyne/cm^2)$ for 90 days and the local winds $(-4\;dyne/cm^2)$ for 30 days. The analysis of wind data at three stations (Sogcho, Kangnung, and Samchuk) showed that the wind was stronger in winter than in other seasons and the offshore component was much dominant. According to our numerical solutions, the Sogcho Eddy of about 200 km in diameter was generated due to the strong offshore winds prevailing in the Kangnung - Sogcho regions. The eastward propagation of the Rossby waves reflected at the western boundary resulted in the eastward meandering motion from the eastern side of the eddy.

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수리모형 실험에 의한 사행하도의 사석 크기에 관한 연구 (A Study on Riprap Size in Meandering Channels by Hydraulic Model Test)

  • 문수남
    • 물과 미래
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    • 제28권4호
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    • pp.205-213
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    • 1995
  • 하천 지형학의 중요한 요인이 되는 사행하천의 흐름은 토목기술자와 상당한 관련이 있다. 특정한 하천에 대해 하도개량을 적용시키기 위한 일반적인 기준을 서술하기는 곤란하나 토목설계자에게 어떤 원칙과 기준을 제공하는 것은 중요하다. 본 실험 연구의 목적은 토목 설계자를 위해 수리모형실험에 의한 사석에 대한 기준을 제시하는 것으로, 제방 안전에 효과적으로 사용하기 위한 사석무게 및 크기에 대해 수리모형실험에서 구한 사석을 배치하여 만곡호안을 보호할 수 있도록 하였다. 곡정 상류에 배치되는 사석의 무게는 U.S.B.R.과 Brahams 식으로 구한 결과값을, 크기는 Mavis와 Laushey의 식으로 구한 결과값을 사용할 수 있고, 곡정 하류에 배치되는 사석의 무게는 Brahms식으로 구한 결과값을, 크기는 Steinberg식으로 구한 결과값을 사용할 수 있다.

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