A Study on the Hydraulic Characteristics in a Compound Channel

복단면(複斷面) 수로(水路)에서의 수리학적(水理學的) 특성(特性)에 관한 연구(研究)

Natural river channels usually have a deep section and one or two floodplains, which is called a compound channel. As the general method in the compound channel overestimates the discharge capacity, the momentum transfer due to interaction between the main channel flow and flow over its floodplain must be considered. Scale model experiments are performed for the rectangular main channel with an asymmetrical floodplain. Firstly, velocities are measured at various section grids. Secondary, boundary shear stresses are calculated from velocity distributions. Lastly, in order to determine the apparent shear force, the shear stress distributions are integrated along the wetted perimeter for the full cross-section and equated to the total weight force in the flow direction. The hydraulic characteristics in a compound channel are closely examined with the scales of length, velocity, boundary shear stress, and apparent shear force which are described with the various relationships.

일반적(一般的)으로 대규모(大規模) 하천(河川)은 저수로(低水路)와 고수부지(高水敷地)를 갖는 복단면수로(複斷面水路)로 되어있다. 복단면(複斷面) 수로(修路)에 대한 일반적인 해석방법은 저수로(低水路)에서 고수부지(高水敷地)로의 운동량(運動量) 전달(傳達)을 무시하였기 때문에 소통능력을 과대하게 평가(評價)하는 경향을 보여왔다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 운동량(運動量) 전달(傳達)을 고려하여 비대칭 고수부지(高水敷地)를 갖는 구형단면(矩形斷面)의 실험수로(實驗水路)에서 실험(實驗)하였으며, 단면의 여러 점에서 유속(流速)을 측정(測定)하고 유속분포(流速分布)로부터 경계층의 전단응력을 계산하여 윤변을 따라 이를 적분(積分)하여 겉보기 전단력을 구한다. 그리고 복단면(複斷面) 수로(水路)에서의 수리학적(水理學的) 특성(特性)을 실험단면(實驗斷面)의 유속분포(流速分布), 경계층의 전단응력(剪斷應力), 그리고 겉보기 전단력 등의 여러 가지 관계로부터 규명하였다.