A Sediment Concentration Distribution Based on a Revised Prandtl Mixing Theory

개정 Prand시 이론을 이용한 유사 농도 분포식

Modifications of Prandtl's mixing length theory were used to obtain a power velocity distribution in which the coefficient and exponent are variable over a range from 1/4 to 1/7. A simple suspended-sediment concentration distribution was developed which can be associated with this modified velocity distribution. Using nominal values of ${\beta}$=1.0, $\kappa$=0.4 and visual accumulation tube values of fall velocity, the comparison between theory and field measurements by the USGS on the Rio Grande is fair. Doubling the value of the exponent results in a good comparison. Further research is needed to be able to better choose ${\beta}$, $\kappa$, and fall velocity values, but such research will not be able to account for the effects of large-scale turbulence and secondary flows. In a pragmatic sense, a special set of fairly detailed measurements can establish coefficients and exponents for any gaging site.

멱 유속 분포를 구하기 위해 개정 Prandtl 혼합 거리 이론이 이용되었으며, 여기에서 사용된 지수값의 범위는 1/4~1/7이었다. 이 개정된 유속분포를 이용하여 간단한 부유사 농도 분포식을 개발하였다. 미국 지질조사국이 리오그란데강에서 실측한 자료와 명목값인 $\beta$=1.0, $textsc{k}$=0.4, 그리고 가시관에 의해 얻어진 침강속도를 이용한 개정 농도식 계산결과와 실측지와의 비교는 양호한 편이었으며, 지수에 임의로 두배를 해주었을 경우에는 좋은 결과를 보였다. 적당한 $\beta$, $textsc{k}$, 그리고 침강속도를 선택하기 위해 더 많은 연구가 필요하지만 이러한 연구가 대규모 난류와 이차류 영향에 대한 설명을 할 수는 없을 것이다. 하지만 실용적인 측면에서 보면 어느 관측지점에 대한 매우 자세하고 특별하게 측정된 자료는 그 지점에 맞는 지수나 계수를 찾아낼 수도 있다.