2021년 5급 공채 기술 2차 수리수문학
문제 3개 · 50점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.
제1문 (20점)
그림과 같이 4개의 소유역으로 구성된 배수구역이 있다. 이 유역에 재현기간 20년에 해당하는 강우가 내릴 경우 우수관거 A, B, C 지점으로 유입하는 유량을 합리식(rational method)을 이용하여 각각 산정하시오. (단, 20년 빈도 강우강도 Ⅰ＝
mm/hr, t는 강우지속시간(min), 우수관거 내의 유속은 2m/s이다) (20점)
[그림]
| 2,600 |
| t＋10 |
[그림]
| <표 1> 소유역별 자료 | |||
| 소유역 | 면적(km2) | 유출계수(C) | 입구도달시간(min) |
| Ⅰ | 0.1 | 0.8 | 10 |
| Ⅱ | 0.2 | 0.6 | 15 |
| Ⅲ | 0.4 | 0.4 | 20 |
| IV | 0.5 | 0.5 | 25 |
| <표 2> 관거길이 | |
| 우수관거 | 관거길이(m) |
| AB | 200 |
| CB | 100 |
| BD | 150 |
제2문 (20점)
그림과 같이 A저수지에서 B저수지로 물을 공급하고자 한다. 두 저수지의 수면 차는 H이며, 연결관의 직경은 0.5m, 연결관의 길이는 400m이다. 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
[그림]
[그림]
- (1) 수면 차 H가 10m이고, A저수지에서 B저수지로 0.5m3/s의 물이 공급될 때, 연결관의 마찰손실계수를 구하시오. (단, 미소손실은 고려하지 않는다) (10점)
- (2) 두 저수지의 수위가 동일해서 수면 차 H가 0일 때, A저수지에서 B저수지로 1.0m3/s의 물을 공급하기 위해 연결관 시작점에 펌프를 설치하고자 한다. 펌프에 필요한 소요동력(kW)를 구하시오. (단, 관의 마찰손실계수 f＝0.025, 펌프의 효율은 80%이며, 미소손실은 고려하지 않는다) (10점)
제3문 (10점)
그림과 같이 폭이 4m인 직사각형 수로에서 y_{{1}}＝2.5m, 유량 Q＝10m3/s일 때, 다음 물음에 답하시오. (단, 손실수두는 무시한다) (총 10점)
[그림]
[그림]
- (1) 바닥 상승고(\Delta Z \,)가 0.2m인 경우, 상류(subcritical flow)인 y_{2}를 구하고, \Delta Z로 인해 수위는 얼마만큼 하강하는지 구하시오. (5점)
- (2) y_{2}가 한계수심이 될 수 있는 바닥의 추가 상승고를 구하시오. (5점)