[수자원개발기술사 제140회 2교시 3번]

2교시 3번 · 25점 · 6문제 중 4문제 선택 · 100분

수문학적 및 수리학적 홍수추적을 비교 설명하고, 수문학적 홍수추적의 기본방정식에 대하여 설명하시오.

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답안 구조

  1. 개요
  2. 홍수추적의 개념
  3. 수문학적 및 수리학적 홍수추적 비교
  4. 수문학적 홍수추적의 기본 방정식
  5. 수문학적 홍수추적 방법론
  6. 결론

용어 정의

홍수추적
특정 구간에서 홍수파가 이동하며 시간 경과에 따라 그 특성(수위, 유량 등)이 어떻게 변화하는지 예측하는 과정
수문학적 홍수추적
유입량, 유출량, 저류량 간의 관계를 통해 질량 보존 원리에 기반하여 홍수파의 전파를 계산하는 방법
수리학적 홍수추적
질량 및 운동량 보존 원리(Saint-Venant 방정식)를 기반으로 유속, 수심 등 수리학적 변화를 직접 계산하는 방법
연속 방정식
시스템 내에서 유체의 질량이 시간에 따라 보존됨을 나타내는 방정식으로, 수문학적 홍수추적의 기본 원리
저류 방정식
특정 구간 내 저류량 변화와 유입량 및 유출량 간의 관계를 나타내는 방정식으로, 연속 방정식과 함께 활용

핵심 내용

  • 수문학적 홍수추적: 질량 보존 원리, 저류량-유입량-유출량 관계 기반
  • 수리학적 홍수추적: 질량 및 운동량 보존 원리, Saint-Venant 방정식 기반
  • 계산 복잡성 및 요구 자료: 수문학적 방법 상대적 단순, 수리학적 방법 지형 및 마찰계수 등 상세 자료 요구
  • 적용 대상 및 정밀도: 수문학적 방법 저수지, 하도 구간; 수리학적 방법 복잡한 하도, 댐 붕괴 모의 및 수위-유량 동적 변화 모의
  • 수문학적 홍수추적의 기본 가정: 하도 내 수면 경사가 작고 일정하다는 가정 적용
  • 연속 방정식: 유입량, 유출량, 저류량 변화율 간의 관계 표현

공식: dSdt=I−Q\frac{dS}{dt} = I - Q, S=K[xI+(1−x)Q]S = K[xI + (1-x)Q]

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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)

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