• 제목/요약/키워드: 수치 모형

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Numerical Analysis of Flow near River-Crossing Structure (하천횡단구조물 주변 흐름 수치해석)

  • Kim, Hyung-Jun;Bae, Deok-Won;Ryu, Yong-Uk;Yoon, Kwang-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.175-175
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    • 2011
  • 하천을 횡단하는 구조물은 흐름을 지체시켜 상 하류에 급격한 수위차를 발생시키며, 이에 동반되는 국부유속의 증가는 제방 및 하상을 세굴시킨다. 제방 및 하상 세굴은 하천횡단구조물의 구조적 안정성에 영향을 주어 불안정한 상태에 이르게 할 수 있다. 이와 같은 현상을 방지하기 위하여 하상유지시설 및 제방 보호공 등의 대책을 하천설계기준에 제시하고 있다. 하천설계기준에는 하천횡단구조물 보호시설의 종류, 설치길이 등이 명시되어 있으나, 보호공 제원 선정에 대한 구체적인 설계공식을 제시하지 않아 보완이 필요한 상황이다. 보호공 제원 선정 설계기준은 설계유속을 1차원 단면평균 유속으로 활용하는 국외의 설계공식을 활용할 수 있다. 그러나, 하천횡단구조물 주변의 흐름은 매우 복잡하므로 국외 설계공식을 그대로 적용하기에 앞서서 이에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 하천횡단구조물 주변의 흐름을 2차원 수치모형으로 재현하고 그 결과를 1차원 수치모의 결과 및 수리실험 관측결과와 비교하였다. 실험수로에 각기 다른 제원의 보호공을 설치하고 관측한 임계상태의 수리상황을 1, 2차원 수치모형으로 재현하였다. 각각의 모형에서 도출된 수리상황 결과를 비교 분석하여 보호공 제원 결정 공식을 검토하였다. 또한, 실제 하천구간에 임의의 보와 수제를 설치하고, 계획홍수량에서의 흐름특성을 비교하였다. 1, 2차원 모형에 의하여 도출된 관계를 분석함으로써, 하천횡단구조물 설계시 적용할 수 있는 보호공 제원 결정 설계공식을 제안하였다.

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Numerical Simulation of Solute Transport in Coastal Areas (해안지역에서의 용존성 물질의 이송확산 거동 수치모의)

  • Kim, Dae-Hong
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • v.1 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • In this study, a numerical simulation technique for coastal area where wave and current interactions are observed is proposed. Considering the spatial scale of coastal area and the coastal processes such as wave, current, shoaling, wave breaking, and inundation processes, boussinesq equation model is used. A depth-integrated transport model based on the consistent assumption with the boussinesq equation model is used for the prediction of solute transport. To solve the equations, finite volume method with an approximate riemann solver is used. The proposed model is applied to a coastal area and reasonable computational results are obtained.

Applicability of Boussinesq Models for Wave Deformation and Wave-Induced Current (파랑변형 및 해빈류에 대한 Boussinesq 모형의 적용성 검토)

  • Cho, Young-Jun;Park, Il-Heum
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.16 no.2
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    • pp.185-193
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    • 2010
  • In the present study, wave deformation and wave-induced current were calculated under the regular wave conditions using the Boussinesq model. The model results of the wave deformation showed good agreements with the preceeding laboratory experiments of others. The wave-induced current of the fully developed sea state was calculated. For field application of model, the preceeding field data by others in the real scale of the water area were compared, the numerical result of wave deformation showed a relatively good agreement with the field data. Although the numerical result of wave-induced current was underestimated over the longshore bar developed area, the Boussinesq model is generally suitable to predict the wave-induced current.

Hydraulic and Numerical Model Experiments of Flows in Circulation-Water-Pump Chambers (순환수취수펌프장 내의 흐름에 대한 수리 및 수치모형실험)

  • Yi, Yong-Kon;Cheong, Sang-Hwa;Kim, Chang-Wan
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.38 no.8 s.157
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    • pp.631-643
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    • 2005
  • The objective of this study is to perform hydraulic and numerical model experiments of the flows in circulation-water-pump(CWP) chambers of combined cycle power plants (CCPP) to be built and to suggest improvement plans if the flows might cause a serious problem on the operation of CWPs. Hydraulic model was constructed in a scale of 1 to 20 using acrylic sheets and a two dimensional numerical model used was RMA2. To evaluate results of Hydraulic and numerical model experiments, evaluation criteria of flow conditions in the intake canal and CWP chambers were determined. Vertical vorticities obtained from numerical simulations for the initial plan of CCPPs were qualitatively compared with results of hydraulic model experiments and the formation possibility of a large scale vortex, one of the flow evaluation criteria, was evaluated. The initial plan was found not to satisfy the flow evaluation. Nine improvement plans were devised and numerically simulated. Four alternative plans among nine improvement plans were selected and hydraulically experimented. On the ground of the results of hydraulic model experiments, a final improvement plan, one of four improvement plants, was suggested. When CWP chambers and intake canals were designed with spatial constraints, flow separating wall and guide walls were found to improve flow conditions in CWP chambers.

A Numerical Simulation for $NO_2$ Concentration Using Street Canyon Model in Pusan Metropolitan City (부산광역시 도심지에서 Street Canyon Model을 이용한 $NO_2$ 농도의 수치 모의)

  • 장난심;이화운;김유근
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.176-177
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    • 2000
  • 대도시의 국소지역인 도심지 도로변 양측은 빌딩에 의해 둘러싸여 있어 canyon으로 비유되어 street canyon이라고 하며 도로에 관한 선행연구는 도로변에 관한 것과 street canyon에 관한 것 그리고 두 경우를 전부 포함하는 경우로 분류할 수 있다. 도로변에 있어서 자동차 배출가스의 확산 예측에 관한 연구는 가우시안형 해석해 모형이 가장 많고 그 외 비가우시안형 해석해 모형, 반경험식 모형, 수치해 모형으로 분류되고 있다. (중략)

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항만정온도 해석을 위한 수치모형적용과 상호비교분석

  • Lee, Dong-Hyeon;Kim, Gang-Min;Choe, Se-Ho;Lee, Jung-U
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2014.06a
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    • pp.255-257
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    • 2014
  • The harbor tranquility is indicating the level of calmness in the mooring basin of harbor. It relates keenly to berthing/unberthing and cargo handling works but also it is an important indicator to get the minimum water area as the safe refuge. Therefore, it is necessary to analyze in complex the variation of wave height and direction caused by wave refraction, diffraction, shoaling and reflection from the incident waves from outside the harbor. In order to check the calmness inside a harbor, the numerical models are being used currently need fundamental reviews according to the difference of results which depend on their respective features. In this study, hence, it was introduced the validity of numerical models by comparing the computational results for Hupo harbor.

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A Selection of Bank Protection Method of Natural Stream by Numerical Simulation and Hydraulic Model Test in Han River Basin (한강유역 수치모의 및 수리모형실험을 통한 자연형 하천 저수호안공법 선정)

  • Moon, Young-Il;Son, Chan-Young;Chang, Myung-Sik;Oh, Chul-Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.178-178
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    • 2011
  • 현재 환경적인 면과 실용적인 면을 고려한 한강 르네상스 사업중 한강공원 특화사업을 시행하고 있다. 하지만 이러한 환경적인 면과 실용적인 면을 고려할 시 문제점이 될 수 있는 것은 결국 치수성의 문제을 생각하여야 하므로 본 연구는 한강공원 특화사업으로 인하여 발생할 수 있는 치수 문제를 사전에 예방하고자 한강공원특화사업의 RAMS모형을 이용하여 200년 빈도 유량에 대한 2차원 수치모의 및 수리모형실험을 하여 한강공원 특화사업으로 인해 발생할 수 있는 수리학적 흐름 특성 변화를 분석하여 홍수에 대한 안정성을 검토하였으며, 자연형 호안공법을 비교하여 각 권역에 맞는 호안공법을 선정하고자 하였다. 수치모의를 통한 분석결과 뚝섬권역의 수위분포는 잠실대교 하류 부근에서 0.02m 정도의 편수위가 발생하였고, 유속분포는 약2m/s~2.5m/s이며, 현단면과 계획단면 비교시 수위, 유속의 변화는 거의 없는 것으로 나타났으며, 수치모의와 수리실험결과로 인하여 수리적 안전성을 확보하고 친환경, 경제성 등의 검토로 보수가 용이하고 배수성이 양호한 사석공법과 세굴방지 효과가 우수하며, 자연경관이 뛰어난 자연석공법이 적합하다고 판단된다.

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The Deformation Measurement of Simulated Ground using Movable Orientation Board for Photogrammetry (사진측량용 이동식 표정판을 이용한 모형지반 변형량 측정)

  • Lee, Hyo-Seong
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.26 no.4
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    • pp.323-331
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    • 2008
  • Digital close-range photogrammetric technique can measure and describe 3D geometric form from 2D image. This technique is a growing applicability in the field of sciences. Nevertheless, civil and mechanical field, which need measurements as precise as possible, use expensive measuring instruments in general. In addition there are occasions for analysis by means of visual method, since appropriate measuring instruments have been not yet available. This study therefore developed digital close-range photogrammetric technique with a movable orientation board to quickly measure deformation before and after destruction from simulated ground model of reinforced-soil wall. Then the results are compared with the measurements obtained using digital theodolite.

A Study of the Conveyance Increasement for Urban River using 1, 2-Dimensional Numerical Model (1, 2차원 수치모형에 의한 도시하천의 통수능 확보 방안에 관한 연구)

  • Baek, Chun-Woo;Park, Moo-Jong;Kim, Seok-Woo;Jo, Deok-Jun;Kim, Joong-Hoon
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.5 no.3 s.18
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    • pp.73-82
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    • 2005
  • The scheme for the conveyance increasement of urban river is presented in this study. For the use of the lower part of the road paralleled to urban river as a conveyance, the 2-dimensional flood flow between main channel and added conveyance section is analyzed by mathematical model SMS(2-D simulation model). The result of the HEC-RAS(1-D simulation model) is used to calibrate the parameters of SMS. New scheme is applied to the Cheonggeyecheon Restoration Project. The capacity of flood flow between main channel and added conveyance is simulated for 50, 80, 200 year frequency flood and suitable size of pathway is proposed.

An Analysis of Flow in Meandering River by Using CCHE2D Model (CCHE2D 모형을 이용한 사행하천에서의 흐름해석)

  • Kim, Je-Kuk;Ahn, Jeong-Hwan;Cho, Won-Cheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.694-698
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    • 2010
  • 하천의 만곡부에서는 유량에 따라 흐름특성이 달라지고, 하도의 변화가 끊임없이 일어난다. 만곡부의 흐름변화 현상을 파악하기위해 정형화된 하도를 가정하여 개수로 실험을 하거나 수치모형을 이용하여 연구하고 있다. 하지만 실제 자연 하천에 적용한 사례는 많지 않은 실정이다. 본 연구에서는 만곡 자연하천에 대한 흐름특성을 분석하기위해 2차원 수치모의 모형인 CCHE2D 모형을 이용하여 평창강 본류 청령포 만곡부를 모의하였다. 평창강의 계획빈도인 50년, 100년 및 200년 빈도별 확률 홍수량을 적용하여 대상하천을 분석하였다. 모의 결과 유속분포는 만곡부 외측보다 내측에서 유속이 빠르게 나타나며, 최대 유속선은 최단거리에 근접하는 것을 볼 수 있었다. 만곡부 외측에서는 흐름분리가 발생하였으며 와류의 발생을 볼 수 있었다. 또한 홍수시 청령포의 요곡사주부분이 침수되어 침식을 예상할 수 있었다. 본 연구에서는 기존의 개수로 실험 연구와 비교하여 만곡부에 적용 시 불안정한 해석과 계산 결과를 산정하는 2차원 수치모형의 실제 하천에 적용성을 검증하였고, 평창강의 빈도별 홍수량을 모의하여 비교 분석함으로써 홍수시 사행하천의 흐름특성과 침식에 대한 기초자료를 제시하였다.

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