안녕하십니까 수리수문학을 강의하고 있는 한웅규입니다.

관성력과 중력의 비에 따라 흐름상태를 상류, 한계류, 사류로 구분하게 되는데 Fr수를 사용하게 됩니다.

Fr= V/C  (V/√gh)

만일 흐름단면의 폭이 넓은 광폭이라면 상류인 경우 흐름의 유속이 표면파의 전파속도보다 작아서 파가 상류방향으로 전파될 수가 있어 상류흐름이 하류지역의 영향을 받을수 있게 되고, 사류인 경우흐름의 유속이 표면파의 전파속도보다 커서 파가 상류로 전파되지 못하여 하류의 영향이 상류에 미치지 못하게 됩니다.

 개수로에서 비에너지(specific energy)는 수로바닥을 기준으로 단위무게의 물이 가지는 에너지로 정의되며 흐름의 위치수두와 속도수두의 합으로 표현된다.

비에너지는 수로단면의 변화에 따른 수심 의 변화를 해석하기 위하여 사용되는 중요한 개념이다. 일정한 유량이 흐르는 조건에서 동일한 비에너지를 가지는 수심이 상류와 사류에 각각 존재하는 데, 이 2개의 수심을 대응수심(alternate depths)이라 정의한다. 이러한 사각형 개수로에 대한 비에너지 관계식은 3차방정식이므로 그 해석해를 구할 수 있어, 수로단면의 변화에 따른 흐름의 변화를 비교 적 쉽게 해석할 수 있습니다.

 유량이 일정할 경우 상하류부에서의 비에너지곡선은 동일합니다. 상류부 흐름이 최소비에너지보다 큰 비에너지를 유지할 때 한계수심보다 크게 흐르는 상류수심이 형성되거나 또는 한계수심보다 작은 사류수심이 형성되는데 상류수심이 형성되었을 경우 수로바닥이 높아짐에 따라 하류부의 상류수심은 감소하게 되는데 그 이유는 하류부에서의 비에너지가 상류부에 비해 감소하였기 때문입니다.

따라서 하류부에서의 비에너지에 상응하는 상류수심이 상류부의 상류수심보다 낮아지게 되는데 같은 이유로 상류부에 사류가 형성되었을 경우 하류부의 사류수심은 상류부의 사류수심에 비해 증가하게 됩니다.

적어서 보니 말이 어렵게 풀이됐어요;;

즐거운 하루 되세요.