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[ppt] [수문학] 하천유량측정ppt

순 서

1. 하천수위 관측지점의 선정

2. 하천유량의 측정

직접유량 측정방법

3. 주의사항

4. 결 과

1.하천수위 관측지점의 선정

가장 이상적인 저수 통제단면은 급변류의 발생지점 혹은 단락부로서 흐름이 상류에서 사류로 변화되면서 한계수심을 통과하도록 하는 단면이다.

수위관측지점의 선정시 가급적 피해야 할 지점으로는 댐이나 하천합류에 의해 배수 영향이 미치거나 조석의 영향이 미치는 지점 등이다. 이들 지점에서의 수위-유량관계는 일반적으로 대단히 불안정하여 정확한 관계를 수립하기가 어렵다.따라서 하천의 선형이 만곡부가 아니고 비교적 직선적이면서 하상변도이 심하지 않은 곳을 선정하는 것이 바람직하다.

2.하천유량의 측정

하천유량을 측정하는 방법은 직접유량측정법과 간접유량측정법으로 대별할수있다.직접유량 측정법이란 유량측정 횡단면에서의 흐름단면적과 평균유속을 하천횡단측량과 유속계등에 의한 점유속의 측정에 의해 각각 결정하여 유량을 산정하는 방법이다.

1)유속계에 의한 방법

①.회전식 유속계에 의한 점유속의 측정

예) 프라이스 유속계는 운동에너지에 의하여 컵을 회전시키게 되고 컵이 회전할 때마다 전기회로가 구성되어 수신기에 소리가 나도록 되어 있으며,관측자는 수신기를 사용하여 일정한 시간 동안에 소리가 나는 횟수를 헤아리거나 디지털 카운터를 사용하여 컵의 초당 회전수를 얻게 된다. 컵의 초당 회전수 N과 유속 V(m/sec)사이에는 다음 과 같은 일반식이 성립한다.

직접유량 측정방법

프라이스 유속계

V = A + BN

여기서, A,B는 유속계의 검정상수로서 각 계기에 따라상 A,B의 값은 조금씩 다르게 되며 사용하는 계기마다 검정에 의해 결정하게 된다. 이 검정은 유속계를 유속계 검정수로 내의 정수 중에 위치시키고 일정한 거리를 일정속도로 이동시킬 때의 이동속도 측정과 컵의 초당 회전횟수를 동시에 측정함으로써 이루어진다.

②.회전식 유속계에 의한 하천유량의 산정

하천의 어떤 횡단면에 있어서의 유량산정을 위해 회전식 유속계를 사용할 경우에는 그 관측점에 있어서의 평균유속 결정을 위해 충분한 수의 점유속을 측정해야 하며, 결정된 평균유속을 총수단면적에 곱하면,곧 그 단면을 통과하는 총 유량을 얻을 수 있다.

먼저 관측점의 통수단면 모양을 하천 횡단측량에 의해 결정한 후 여러 개의 등간격 소 연직단면으로 나눈다.이때 한 소단면이 총 유량의 10% 이상을 포함하지 않도록 하는 것이 좋으며, 큰 하천의 경우에는 20 ? 30개의 소구간으로 나누는 것이 통상이다. 한 연직면에서의 유속 분포는 하천바닥에서는 0이 되고, 바닥에서 멀어짐에 따라 점차로 증가하여 대략 포물선의 유속분포를 가지게 되며, 수표면 부근에서 유속은 최대가 된다.

Vm = ½(V0.8+V0.2)

여기서, Vm은 소단면의 평균유속이며 V0.2, V0.8은 수면으로부터 각각 수심의 20%,80%만큼 아래에 있는 지점의 점유속을 말한다. 하안부근의 얕은 곳에 있어서의 평균유속으로는 수면으로부터 수심의 60%만큼 아래에 있는 지점의 유속(V0.6)을 측정하여 그대로 사용하기도 한다.

③.회전식 유속계로 유속측정시 하천횡단방법

회전식 유속계로 유속을 측정하여 유량을 산정하기 위해서는 하천의 한쪽 하안으로부터 반대쪽 하안으로 횡단방법에는 도섭에 의하거나 케이블,교량,보트등을 이용하는 방법이 있으며 얼음으로 하천이 덮혔을 때는 유속계가 자유럽게 통과할 수 있도록 충분히 큰 구멍을 뚫어 얼음 위에서 직접 측정할 수도 있다.

봉부자의 규격

2)부자에 의한 방법

①.부자에 의한 평균유속의 측정

사용되는 부자에는 표면유속 측정을 위한 표면 부자와 수심방향의 평균유속 측정을 위한 봉부자가 있다.봉부자의 규격은 안지름4∼5cm의 PVC파이프로 제작되며 흘수 부분길이로 0.5, 1.0, 2.0, 4.0m의 4종류로 측정횡단면의 수심에 따라 제작되며, 수면 위로 돌출되는 부분은 약 30∼50cm의 길이로 하는 것이 보통이다.

부자의 흘수심을 유지하기 위해 파이프 내에 모래를 적정량 채우게 되며 파이프 내 모래의 유동방지를 위해 스티로폴 등의 내부 마개로 막는 것이 좋다. 길이 1, 2, 3, 4m 부자에 대해 각각 0.7, 1.5, 2.4, 3.8㎏ 정도의 모래를 채우면 소정의 흘수심을 유지하면서 수면위 돌출부의 길이조건도 만족하게 된다.

부자에 의한 흐름의 평균유속 측정을 위해서는 기존 교량단면을 부자투하 단면으로 하고 하류로 약 30m 이상 되는 지점에 제1 측정단면을 설정하여 투하된 봉부자가 흘수심을 유지하면서 균형을 잡도록 하며, 평균유속의 측정은 제1 측정단면에서 약 50m 이상 하류의 제2 측정단면 사이에서 이루어지도록 한다.따라서, 봉부자의 실측유속은 제1 및 제2측정단면 간의 거리를 통과하는 데 소요된 시간을 초시계(0.1초 단위)로 측정하여 나눔으로써

수심에 따른 봉부자의 유속보정계수

부자번호

1

2

3

4

5

수심(m)

0.7이하

0.7∼1.3

1.3∼2.6

2.6∼5.2

5.2이상

흘수(m)

표면부자

0.5

1.0

2.0

4.0

보정계수

0.85

0.88

0.91

0.94

0.96

얻어진다.하천의 수심에 따른 유속보정계수를 곱하여 최종의 평균유속을 구하게 된다.

평상시 및 홍수시의 하폭에 따른 봉부자에 의한 유속관측 측선의 수

한편,부자에 의한 평균유속 측정으로 하천유량을 산정하기 위한 유속관측 측선의 수는 부자투하단면에서의 기왕 최대홍수위 혹은 계획홍수위에 해당하는 하천폭을 등간격으로 분할하도록 추천되고 있다.

평상시

수면폭(m)

20미만

20∼100

100∼200

200이상

관측선 수

5

10

15

20

홍수시

수면폭(m)

50이하

50∼100

100∼200

200∼400

400∼800

800이상

관측선 수

3

4

5

6

7

8

②봉부자 측정에 의한 하천유량의 산정

봉부자에 의한 유속관측 측선의 수가 결정되면 측선별로 봉부자에 의한 유속측정값에 유속보정계수를 곱하여 유속측정구간(제1 및 제2 측정단면 간 거리)의 평균유속을 결정하게

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문서분량 : 31 Page

파일종류 : PPT 파일

자료제목 : ppt 자료실 수문학 자료실 하천유량측정ppt

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키워드 : ppt,수문학,하천유량측정ppt,자료실

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