부등류 수면곡선

부등류 수면곡선 정의

부등류 수면곡선은 개수로에서 흐름 수심이 거리에 따라 점차 변하는 수면형이다.

수로 바닥이 일정해도 하류 수위나 경사 변화 때문에 수심이 달라진다.

이 변화율은 dy/dx 로 나타내며, 이것이 수면곡선의 기본식이다.

완경사와 급경사 판별

수면형 분류는 등류수심 yn 과 한계수심 yc 의 대소 관계에서 출발한다.

yn 이 yc 보다 크면 완경사, 작으면 급경사다.

완경사는 M 계열, 급경사는 S 계열의 수면곡선이 나타난다.

그러므로 두 수심을 먼저 구해 비교하는 것이 순서다.

완경사의 M 곡선

앞 문제의 정답은 완경사다. 등류수심이 한계수심보다 크기 때문이다.

M1 은 수심이 정상수심보다 깊어 댐이나 보 상류의 배수곡선에 해당한다.

M2 는 정상수심과 한계수심 사이에서 하류로 갈수록 수심이 얕아지는 구간이다.

M3 는 한계수심보다 얕아 사류 상태가 되며, 하류에 급경사가 이어질 때 나타난다.

M1, M2, M3 는 모두 완경사에서 나타나는 수면형 계열이다.

직접축차법과 표준축차법

수면곡선은 직접축차법과 표준축차법 두 가지 방법으로 계산한다.

직접축차법은 수심을 주고 거리를 구하며, 프리즘형 수로에 편리하다.

표준축차법은 거리를 주고 수심을 구하며, 불규칙한 자연하천에도 적용된다.

수심 변화가 크면 직접축차법은 오차가 누적되고, 표준축차법은 계산량이 많다.

시험 감점 포인트

시험에서 감점이 가장 많은 곳은 수면형 기호를 판별하는 부분이다.

yn 과 yc 를 뒤집어 쓰면 전체 곡선 형상이 틀린다.

또 상류와 하류의 경계조건과 계산 방향을 명시해야 한다.

정리

앞 문제의 정답은 하류다. 완경사 M 곡선은 하류 조건에서 출발해 상류로 계산한다.

정리하면 부등류 수면곡선은 등류수심과 한계수심의 대소로 먼저 나뉜다.

완경사는 M 곡선, 급경사는 S 곡선으로 판별한다.

계산은 직접축차법과 표준축차법 중 단면 조건에 맞게 고른다.

수면곡선 판별 순서를 손으로 익혀 두자.