하천 유량측정

유량측정의 정의

하천 유량은 단위시간에 하천 횡단면을 통과하는 물의 체적이다.

단면적과 평균유속을 곱하면 유량이 된다. 그래서 유량측정은 두 값을 함께 재는 일이다.

소단면별 면적과 유속의 곱을 모두 더해 총유량을 구한다.

직접 측정과 간접 측정

하천 유량을 재는 방법은 직접 측정과 간접 측정으로 나뉜다.

직접 측정은 유속계나 부자로 유량을 구한다. 간접 측정은 수위를 재어 유량으로 환산한다.

직접 측정값으로 관계곡선을 만들고, 평상시 유량은 수위 관측으로 얻는다.

직접 측정 절차

유량측정은 관측소를 정하고 횡단측량으로 단면적을 구하는 것부터 시작한다.

다음으로 수면폭에 따라 관측선을 잡고, 각 관측선에서 점유속을 잰다.

점유속은 검정식 V = A + BN으로 구한다. N은 초당 회전수다.

마지막으로 소단면 유량을 모두 더해 총유량 Q를 구한다.

하천 규모별 측정방법

앞 문제의 정답은 총유량이다. 이제 하천 규모별로 측정 방법이 달라지는 점을 본다.

소하천은 폭이 수 m 이하이며, 위어나 관측수로로 구한다.

중·대하천은 단면을 나눠 소단면 유량을 합산한다. 그래서 관측선 배치가 정확도를 좌우한다.

단면 분할법 비교

단면 분할 방식은 중간단면적법과 평균단면적법으로 나뉜다.

중간단면적법은 관측선 한 개의 유속을 소단면 전체에 적용한다. 관측선은 소구간 중앙에 둔다.

평균단면적법은 인접한 관측선 두 개의 유속을 산술평균하여 쓴다.

단면 변화가 큰 곳에서는 평균단면적법이 오차를 줄인다.

헷갈리기 쉬운 점

시험 답안에서 자주 틀리는 내용을 짚어 본다.

관측소를 댐 배수나 조석 영향 구간에 두면 안 된다. 하천 규모를 나누지 않는 것도 실수다.

부자법은 표면유속을 재는 방법이라 보정계수가 필요하다.

부자법은 대략적 유속 측정 방법이라고 밝혀 써야 한다.

핵심 정리

마지막으로 핵심 내용을 정리한다.

하천 유량은 소단면 면적과 평균유속을 곱해 모두 더한 값이다.

관측소는 직선 구간, 조석 영향 없음, 하상 안정을 조건으로 고른다.

유속계는 V = A + BN으로 점유속을 구하고 소단면 유량을 합산한다.

시험에서는 위치 선정 기준과 규모별 측정법을 함께 쓰는 것이 핵심이다.