하천에서 연직방향 유속분포식을 이용한 텐서형 분산계수 산정방법
Method for estimating tensor-type dispersion coefficient using vertical profiles of velocity in streams
특허 요약
본 발명은 하천에서 연직방향 유속분포식을 이용한 텐서형 분산계수 산정방법에 관한 것으로, (a) 대상 하천의 지형자료, 유량, 수심자료가 입력자료로 메인 메모리에 입력되고, 중앙처리장치가 상기 입력자료들과 메인 메모리 내의 2차원 흐름해석 모형을 이용하여 수심평균 유속자료( , )가 생성 저장되는 단계와; (b) 상기 단계(a)의 수심평균 유속자료를 입력자료로 하여 연직방향 유속자료((u(z), v(z))가 생성 저장되는 단계, 및 (c) 상기 단계(b)의 연직방향 유속자료를 입력자료로 하여 연직방향 유속편차(u''(z),v''(z))가 생성되고, 상기 연직방향 유속편차를 입력자료로 하여 텐서형 분산계수(D xx ,D xy ,D yx ,D yy )가 생성 저장되는 단계로 구성됨으로써, 하천 형상에 의한 분산의 흐름방향 변화를 반영해 흐름에 따른 분산계수의 변화를 계산할 수 있고 사행하는 형상을 갖는 자연하천과 같이 유속의 변화가 급격히 일어나는 경우 유속변화에 따른 분산계수를 계산할 수 있어 더 정확한 하천수질해석 모의가 가능한 효과가 있다.
청구항
번호청구항
1

(a) 대상 하천의 지형자료, 유량, 수심자료가 입력자료로 메인 메모리에 입력되고, 중앙처리장치가 상기 입력자료들과 메인 메모리 내의 2차원 흐름해석 모형을 이용하여 수심평균 유속자료(,)가 생성 저장되는 단계와;(b) 상기 단계(a)의 수심평균 유속자료를 입력자료로 하여 연직방향 유속자료((u(z), v(z))가 생성 저장되되, 상기 연직방향 유속자료의 생성을 위해 중앙처리장치가 다음의 수학식이 포함된 메인 메모리 내의 프로그램을 이용해 다음의 수학식, 즉,(여기서 h 는 수심, g 는 중력가속도, z는 수심방향 좌표, 는 Chezy 계수, 는 종방향 수심평균유속, κ 는 von Karman 상수, vs 는 횡 방향 수표면 유속, R 은 동수경사, n은 조도계수)을 만족하는 연직방향 유속자료를 산출하는 단계, 및(c) 상기 단계(b)의 연직방향 유속자료를 입력자료로 하여 연직방향 유속편차(u''(z),v''(z))가 생성되고, 상기 연직방향 유속편차를 입력자료로 하여 텐서형 분산계수(Dxx,Dxy,Dyx,Dyy)가 생성 저장되는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 하천에서 연직방향 유속분포식을 이용한 텐서형 분산계수 산정방법.

2

제 1 항에 있어서,상기 단계(a)의 2차원 흐름해석 모형은 램투(RAM2)인 것을 특징으로 하는, 하천에서 연직방향 유속분포식을 이용한 텐서형 분산계수 산정방법.

3

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제 1 항에 있어서,상기 단계(c)의 연직방향 유속편차의 생성을 위해 중앙처리장치가 다음의 수학식이 포함된 메인 메모리 내의 프로그램을 이용해 다음의 수학식, 즉,(여기서 u(z),v(z) 는 수심 z에서의 x,y 방향 유속, , 는 x,y 방향으로의 수심평균유속)을 만족하는 연직방향 유속편차를 산출하는 것을 특징으로 하는, 하천에서 연직방향 유속분포식을 이용한 텐서형 분산계수 산정방법.

5

제 1 항에 있어서,상기 단계(c)의 텐서형 분산계수의 생성을 위해 중앙처리장치가 다음의 수학식이 포함된 메인 메모리 내의 프로그램을 이용해 다음의 수학식, 즉,(여기서 h는 수심, 와 는 x,y 방향으로의 유속편차, , 는 x,y 방향으로의 수심평균유속, εz 는 난류확산계수)을 만족하는 텐서형 분산계수를 산출하는 것을 특징으로 하는, 하천에서 연직방향 유속분포식을 이용한 텐서형 분산계수 산정방법.