3-1 Chapter 3. Open Channel Hydraulics 개수로 흐름 (open channel flow)은 자유수면을 갖는 흐름으로 정의된다. 일반적 으로 흔히 볼 수 있는 자연하천에서의 흐름이 가장 대표적인 개수로 흐름이라 할 수 있다. 이러한 개수로 흐름을 해석하기 위해 에너지 원리로부터 흐름의 지배방정식을 유도할 수 있으며, 이 지배방정식의 각 항들이 갖는 물리적 중요성과 흐름 특성을 기 준으로 하여 개수로 흐름을 여러 가지로 분류할 수 있다. 3.1 흐름의 정의 1. 흐름의 정의 자연하천, 하수 및 우수관거와 같이 유체 경계면의 일부가 자유수면 (free surface)을 가져 대기에 접하는 흐름을 개수로 흐름이라 한다. 반면에 자유수면을 갖 지 않기 때문에 대기압이 직접 유체의 경계면에 작용하지 않는 흐름을 관수로 흐름이 라 한다. 따라서, 하수관이나 암거 내 흐름과 같이 관로 형태를 지닌 수로내의 흐름 일지라도 자유수면을 갖는 흐름은 개수로 흐름으로 정의된다. 일반적으로 하수관거는 그 내부의 흐름이 자유수면을 갖기 때문에 개수로 흐름으로 구분된다. 개수로 흐름은 자유수면을 갖기 때문에 유체에 작용하는 중력과 하상에 작용하는 마찰력이 흐름에 작용하는 지배적인 외력이다. 반면에 관수로 흐름은 흐름 단면에 작 용하는 압력차와 관로 내 마찰력이 흐름의 지배적인 외력이다. 일반적으로 개수로 흐 름은 수심, 유량, 하상경사 등에 따라 다양한 특성을 나타내므로 흐름의 해석이 복잡 하다. 그러므로 수세기 동안 많은 실험과 수리모형실험을 병행함으로써 흐름특성을 규명하거나 간략화된 공식을 이용하여 왔으나, 최근에는 컴퓨터의 사용이 일반화되어 흐름의 지배방정식을 이용한 수치모의를 통하여 흐름 특성의 변화를 예측하는 기법이 주로 사용되고 있다. 2. 관수로 흐름과의 비교 개수로 흐름과 관수로 흐름은 흐름의 지배적인 인자가 중력과 압력이라는 차이점에 도 불구하고 여러 가지 공통점과 차이점이 있다. 두 흐름 사이의 공통점을 살펴보면 다음과 같다.
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Chapter 3. Open Channel Hydraulics
개수로 흐름 (open channel flow)은 자유수면을 갖는 흐름으로 정의된다. 일반적