난이도 및 평가

난이도 하,  에너지 손실 공식

문 10. 어떤 지역의 4hr-단위도가 다음 표와 같이 주어져 있다. 이 지역의 처음 4시간 유효강우량은 2cm이고 이후 4시간 유효강우량은 3cm일 때, 총 직접유출량[m³/s]은?

① 90 ② 100

③ 110 ④ 120

난이도 및 평가

난이도 상, 유출량 계산

해설

*단위도 Q-t그래프

단위도 면적 : 총 직접유출량 = Q-t그래프 면적

문 11. 유속계를 이용하여 10m 수심의 하천에서 유속을 측정하였다. 수면 아래 2m, 4m, 6m, 8m 지점에서 측정된 유속이 각각 3m/s, 4m/s, 2m/s, 1m/s일 때, 3점법으로 구한 평균유속[m/s]은?

① 2.0 ② 2.3

③ 2.5 ④ 3.0

난이도 및 평가

난이도 하,  측점 수에 따른 평균유속

해설

문 12. 하천의 수위계산에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 수면과 에너지선과의 간격이 크다면, 그 원인은 완만한 하상경사 때문일 가능성이 크다.

② 하천구간 상류와 하류 지점 간에 에너지경사가 급격하게 변화했다면, 두 지점 사이에 계산 단면을 추가하여 다시 계산하는 것이 바람직하다.

③ 일반적으로 상류흐름(subcritical flow)의 경우, 하천의 하류부터 수위 계산을 시작하여 상류방향으로 진행한다.

④ 직접축차법은 표준축차법에 비하여 계산은 간단하지만 특정 지점의 수위를 직접 계산하기 어려운 단점이 있다.

난이도 및 평가

난이도 상, 하천의 수위계산

해설

*하천 수위 계산법

1.직접 축차 계산법

-기지점 수위로부터 등간격 분할

2.표준 축차 계산법(일반식)

-지배단면으부터 계산

-시행착오 법에 의해 일반화된 수면곡선식 결정

①수면과 에너지선과의 간격이 크다면, 그 원인은 급격한 하상경사 때문일 가능성이 크다.

문 17. 초과우량을 산정하는 데 이용되는 Horton의 침투능공식에서 초기침투율(f0)이 30mm/hr, 최종침투율(fc)이 10mm/hr이고, 감쇠상수(k)가 0.2일 때, t＝5hr에서 침투율[mm/hr]은? (단, e=2.72, e^(-1)=0.37로 가정한다)

① 7.4

② 17.4

③ 54.4

④ 64.4

외우기만하면 맞추는 개꿀 문제입니다.

문 19. 다음 그림과 같이 수중에 연직으로 설치된 높이 2m, 폭 1m인 수문에 수압이 작용할 때 전수압의 작용점(hC)은? (단, 수문의 오른쪽에는 물이 존재하지 않으며, 소수점 둘째 자리에서 반올림한다)

① 2.9m

② 3.1m

③ 3.3m

④ 3.6m

수문에 작용하는 힘은..

도심을 구하는 문제이다.

수문에 작용하는 힘은 수심 2m부터 작용하므로

2m부터 4m까지 작용하는 수압의 도심을 구하면 되므로

사다리꼴의 도심을 구하는 것이다.

헷갈리면 안된다.

이것은 외워야한다.

일반적인 전공서에는 잘나오지 않는데

한계류의 경우 위와같은 모양이된다.

한계속도와 수면파의 속도가 같을때 문제에서 보이는 저런 모양이 생긴다.

문 13. 대수층의 투수량계수 또는 전달계수(transmissivity), T의 차원은?

투수량계수와 전달계수는 같은 말인데

투수량계수란 투수계수에 폭을 곱한것을 말한다.

다시말하면 유량/폭 이다.

문 14. 직육면체 수로에 물이 담겨 있다. 다음 중 수조바닥이 받는 전수압의 크기가 나머지 세 경우와 다른 것은? (단, 수조 안의 물이 넘치지 않는다고 가정한다)

① 수조가 정지상태일 때

② 수조가 연직 상방향으로 등가속 운동을 할 때

③ 수조가 수평으로 등가속 운동을 할 때

④ 수조가 수평으로 등속 운동을 할 때

이런건 상식적인 문제이다. 어릴때 장난감을 가지고 놀아보거나

수조에 물을 넣은다음에 왔다갔다 하다보면 어떻게 되는지 알기 쉽다.

수조가 정지상태일때는 항상 일정하고, 수평으로 갈때도 같다. 등속운동을 할때도 밑으로 가해지는 가속도는 없으므로 같다.

하지만 연직 상방향으로 운동 할 때는 윗방향 가속도와 밑방향 중력가속도가 합쳐져 더 무겁게 느껴진다.

우리가 엘레베이터를 타고 갑자기 위로갈때 다리에 더 힘이들어가는것과 같은 원리이다.

문 15. 다음 그림은 공간상의 투수계수를 표시하고 있다. 화살표의 길이가 투수계수의 크기를 나타낸다고 한다면, 그림 중 비균질하고 등방성을 의미하는 것은?

문 16. 유출곡선지수 CN(Curve Number)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 유출곡선지수는 잠재보유수량(potential maximum retention)과 비례관계에 있다.

② 유출곡선지수는 0에서 100사이의 값을 가진다.

③ 유출곡선지수는 일반적으로 선행5일강우량을 이용해 유출의 변동성을 표현한다.

④ 유출곡선지수는 토양군, 식생피복, 토지이용상태를 고려한 직접유출량과 연관되어 있다.

비례 관계에 있지는 않음

3,4번 맞는말

문 9. 면적이 1.5ha인 어느 유역에서 대수층의 지하수위가 2m 하강하였음이 관측되었다. 이 대수층의 비산출률(specific yield)이 4%로 평가되었다면 이 유역에서 방출된 물의 체적[m³]은?

① 12

② 288

③ 1,200

④ 28,800

비산출률이라는 뜻이 처음볼 가능성이 높은데

별의미가 없다. 유효공극률이라는 뜻이고 

흙의 체적과 방출체적의 비이다

위의 풀이와 같이 풀면 된다.

재출제될 확률은 적어보인다.

문 10. 직사각형 단면을 가진 하천 수로에서 단위폭당 유량이 100m³/sec/m일 때 한계수심[m]은? (단, 중력가속도는 10m/sec²로 가정한다)

① 1

② 5

③ 10

④ 20

직사각형 한계수심 공식은 외우도록하자

마르고 닳도록 나온다

마르고 닳도록 나오는데 안외우면 어떠케된다?

그냥 재수 삼수 사수 가는거다

문 11. 도수 발생 전후에서 유지되는 역학적인 성질은?

① 비력

② 압력

③ 비에너지

④ 평균유속

도수 = 운동량 보존

도수는 발생 후에도 비력은 일정하다.

비력 = 정수압 + 운동량(동수압)

도수는 운동량 보존이다

비력이 운동량이라 보면 되는데.

도수 전후에 비력은 같다

하지만 운동량보존은 운동에너지 보존은 아니다

물리학을 열심히 공부했다면 알것이다. 

문 12. 개수로 흐름에서 한계수심을 설명한 것으로 옳은 것은?

① 상류일 때의 수심

② 사류일 때의 수심

③ 비에너지가 최소일 때의 수심

④ 비에너지가 최대일 때의 수심

*한계수심

1.사류 상류의 경계

2.비력,비에너지 최소 수심

3.유량이 최소

한계수심은 아주 마르고 닳도록 나오니

그냥 외우도록하자 

왜? 라는 것을 생각하지말자

1초만에 나와야 정상이다.

문 5. 직선원형관에서 유량이 Q이고 마찰손실계수(f)가 일정할 때, 마찰손실수두(hL)와 관경(D)과의 관계로 옳은 것은?

마찰손실수두 공식을 바로 이용했다가는 틀리기 좋은 문제이므로

아니 뭐이렇게 쉽게 내줘? 가 아니라

한두번 생각해봅시다.

문 6. 1차원 흐름의 유속을 u=2x²+sin(t)로 나타낼 수 있을 때, 이 흐름의 시간적, 공간적 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 정상류이면서 등류

② 비정상류이면서 등류

③ 정상류이면서 부등류

④ 비정상류이면서 부등류

정상류와 부등류의 정의를 이용하는 문제입니다.

문 7. 유역면적이 20km2이고 도달시간이 30분인 유역에서 10년 빈도 강우량을 고려하여 배수구조물을 설계하고자 한다. 강우강도식이 I＝2500/(t+20) [mm/hr]이고 이 유역의 소유역별 유출계수가 다음과 같을 때, 합리식에 의한 10년 빈도 첨두홍수량[m³/sec]은?

일단 첨두홍수량이라는 단어가 자주나오기에 개념을 살펴봅시다.

<보통 m³/sec의 단위로 나타낸다. 하천의 어떤 지점에서 발생된 최대유량을 그 지점에서의 첨두홍수량이라 할 수 있으나, 보통은 유역 출구에서의 최대 유출(유)량을 지칭하는 경우가 많다. 유역면적이 적은 유역에서는 첨두홍수량을 산정하는 방법으로 합리식이 널리 사용된다. 그렇지 않은 유역에 대해서는 합성단위유량도 또는 더욱 복잡한 유출모형을 사용하여 첨두홍수량을 구할 수 있다. 치수목적의 수공시설물 중 비행장의 배수로, 도시우수관거, 도로암거, 주차장 배수시설의 크기 등은 첨두홍수량을 알아야 한다.>  -수자원공사 제공-

일단 합리식을 구하기 위해서는 유출계수를 알아야 하는데

면적별 유출계수가 다르므로 평균 유출계수를 구해야합니다

그후 합리식에 대입을 합니다.

문 8. 어떤 하천상에 댐을 건설하기 위하여 가물막이 댐을 임시로 설치하고자 한다. 가물막이 댐을 재현기간 10년 홍수량에 견딜 수 있도록 설계할 때, 세 번째 해에 파괴될 확률[%]은?

① 0.1

② 8.1

③ 27.1

④ 72.9

솔직히 식을 외워도 상관은 없지만

고등학생때 통계를 배웠다면

T가 무슨 의미인지만 안다면 아주 쉽게푸는 문제입니다.

문 1. 레이놀즈(Reynolds) 수와 프루드(Froude) 수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 레이놀즈 수는 유체의 층류와 난류를 구분하는 무차원수이다.

② 프루드 수는 유체의 상류와 사류를 구분하는 무차원수이다.

③ 레이놀즈 수는 관성력과 점성력의 비를 의미한다.

④ 프루드 수는 관성력과 탄성력의 비를 의미한다.

<해설>

프루이드 수는 관성력과 속도의 비를 의미합니다.

여기서 레이놀즈수 카우치수 등을 다 알아둘 필요가 있습니다.

오일러수도 알아두어야 합니다.

문 2. 어떤 유체의 부피가 8㎥이고 무게는 1,600kg이다. 이 유체의 단위중량[kg/㎥]과 비중은?

단위중량 비중

① 200     0.2

② 200     0.5

③ 2,000   0.2

④ 2,000   0.5

단위중량은 질량/체적 을 의미하므로 아주 쉽습니다.

비중또한 물의 단위중량에 대한 유체의 단위중량을 의미하므로

아주 쉽게 풀수 있는 문제입니다.

문 3. 동점성계수(ν)가 0.01㎠/sec인 유체가 지름이 5cm인 관수로 속을 통과할 때, 레이놀즈(Reynolds) 수 2,300을 유지하여 흐를 수 있는 속도[cm/sec]는?

① 4.0

② 4.6

③ 9.2

④ 18.4

식만 알면 풀수 있는 문제는 가볍게 풀고 넘어가되 기사책에 있는 비슷한 문제들을 풀어줍시다.

문 4. Moody Diagram을 이용하여 난류의 마찰손실계수(f)를 구하려고 할 때 필요한 자료는?

① 레이놀즈 수, 유속

② 유량, 절대조도

③ 유속, 조도높이

④ 레이놀즈 수, 상대조도

여기서 무디 다이어그램을 짚고 가야하는데

마찰 손실계수는 레이놀즈수와 상대조도에 의해서 결정되는 것을 알고있어야하고

정확하게 구하는 공식은 위와 같습니다.

2020년 국가직 기출문제에서도 관련한 문제가 나왔으니 살펴보시길 바랍니다.

아주 쉽고 꿀 문제입니다.

이런문제를 틀리면 안되죠

그리고 토질역학에서도 나오는 문제인데 

Nd와 Nf 가

Drop potential number

Flow number라는 것을 알고 있으면 쉽습니다.

머리속에 그림이 그려지지 않는다면 그림을 그려서 풀고

문제를 많이 풀어본사람이면 바로 전단응력 공식을 이용해주자

차원해석 문제는 참 헷갈리기도하고 아직도 나에게는 가끔 어려운데

전공책을 한번 뒤져보도록하자..필자도 공부해서 

좀더 자세히 알려주겠다.

그림부터보고 바로 풀려고 하면 무조건 틀리는 문제

괄호를 보면 전수압 작용점은 모두 수문의 중심이라고 가정했기에

수압을 구한후 수면으로부터 전수압 작용점까지를 곱해주면 아주 쉽게 나온다.

원래 Q=CIA라는것을 알것이다.

왜 밑에 3.6으로 나누어줄까? 

hr을 sec로 바꾸기 위한것인데.

솔직히 I도 다 m로 바꾸고 hr도 sec로 바꾸어서 풀면

3.6으로 나누어줄 필요는 없다.

하지만 가끔 낚을수도 있으니..항상 조심하자

mm/hr을 mm/sec라던가..

어려운 문제인 편인데..DAD곡선을

전공책에서 찾아서 이해해볼 필요가 있다.

여기서 자세히 설명은 하지 않겠지만 

1번 선지가 응~ 그렇지 라는 정도로만 넘어간다.

산악의 영향을 고려가능한것은 등우선법이라는 것을 알자.

1차 판정과 2차 판정을 하는 방법만 알면 쉽게 푸는 문젱이니

한번만 정확히 풀면 다른문제를 풀기 쉬우니 확실히 해놓자.

맨날 프루이드수를 V/root(gh)로 외워서 유량줄때 헷갈리지말고...

왜 식이 저렇게 전개되는지 이해하도록하자

저게 이해가안가면 그냥 기사문제를 풀도록하자..