5급 공채 2차

2017년 5급 공채 기술 2차 수리수문학

문제 4개 · 50점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (15점)

다음 그림과 같이 펌프를 이용하여 저수조에서 C수조로 20°C인 물 0.25m3/s을 양수하려고 한다. 관의 직경은 0.4m, 조고(roughness height)는 4mm이며, A점에서의 압력은 15kPa이다. 물음에 답하시오. (단, 20°C인 물의 동점성계수는 1.006×10-6m2/s, 단위중량은 9,800N/m3이며, 에너지손실은 마찰손실만을 고려하고 미소손실은 무시한다) (총 15점)
  1. (1) 주어진 Moody의 도표로부터 관의 마찰손실계수를 구하시오. (5점)
  2. (2) 펌프에서 C수조까지 관의 길이가 2,000m일 때, 필요한 펌프의 동력(kW)을 구하시오. (6점)
  3. (3) B점에서의 압력(kPa)을 구하시오. (단, A와 B점의 연직위치는 수평이다) (4점)
    [그림]
    EL. 94m
    EL. 125m
    A
    B
    EL. 100m
    D＝0.4m
    L＝2,000m
    D＝0.4m
    C
    pump

    [그림]

제2문 (10점)

수로 폭이 4.0m이고, 하상경사가 0.010인 직사각형 수로(Manning의 조도계수 n＝0.016)에 물이 흐르고 있다. 다음 물음에 답하시오. (총 10점)
  1. (1) 수로의 단면이 최량수리단면으로 설계되었을 때, 설계유량을 산정하고 이 수로가 완경사인지 급경사인지 판정하시오. (6점)
  2. (2) 수로의 하류부가 하상경사 0.0016의 완만한 수로와 연결되었을 때, 완만한 수로에서의 도수(hydraulic jump)발생 여부를 판정하시오. (4점)

제3문 (10점)

금강에 금강보가 건설되었다. 금강보로 인한 유속변화를 관찰하기 위해 실험실에 수평축적 1:100, 연직축척 1:25인 왜곡모형(distorted model)을 만들어 실험을 수행하였다. 금강의 유량이 197.0m3/s일 때, 다음 물음에 답하시오. (단, 하천의 단면형은 직사각형으로 가정한다) (총 10점)
  1. (1) 금강보의 높이가 7.0m일 때, 모형보의 높이를 구하시오. (3점)
  2. (2) 모형 수로의 유량을 구하시오. (3점)
  3. (3) 원형의 하폭이 100m인 지점에서 원형의 수심을 구하시오. (단, 해당 지점의 모형 유속은 0.1m/s이다) (4점)

제4문 (15점)

북한지역의 5대강 유역에 대한 유역면적, 연평균강수량, 유출율이 다음 표와 같을 때, 물음에 답하시오. (총 15점)
유역명두만강압록강대동강청천강예성강
유역면적(km2)10,60032,80020,3009,6004,000
연평균강수량(mm)6505601,2001,2001,300
유출율(%)6060505045
  1. (1) 5대강 유역에서의 유출량(억m3)을 각각 구하시오. (단, 소수점 첫째자리에서 반올림한다) (10점)
  2. (2) 5대강 유역 전체의 이용가능한 수자원량(억m3)을 구하시오. (5점)