沖積蛇行河川에서 彎曲部의 水路 移動에 관한 數學的 모델링 = Mathematical Modelling for Channel Migration of Bend in Alluvial Meandering Rivers
저자
김이현 (경복대학 토목설계과)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1998
작성언어
Korean
주제어
KDC
041.000
자료형태
학술저널
수록면
107-126(20쪽)
제공처
이 모형은 충적사행하천에서 천수류에 대한 St. Venant 방정식을 기초로 하였다. 만곡수로에 대한 유체의 운동방정식과 연속방정식을 제방침식 방정식과 만곡 방정식으로 유도하였다. 만곡부의 하류방향으로 이동하는 속도를 수학적으로 모델링한 것과 실측 및 실험을 통해 얻은 자료를 비교·분석하였다.
초기의 정현곡선을 이루는 상태로부터 사행하천 양상의 변형을 연구하기 위해 수학적인 모형을 사용하였다. 수로절곡상태의 발달에 필요한 시간은 사행파장과 초기의 사행진폭에 의존한다는 것을 보여준다. 굴곡도는 수로 하류방향으로의 이동속도, 진폭, 사행파형의 수로의 최소 곡률반경에 영향을 미친다. 파장은 그것이 비침식성 경계로의 이동과, 또한 직선수로와 서로 영향을 미치는 것과 같은 사행양상의 거동에 영향을 미친다. 수로의 절곡은 굴곡도가 6의 값에 이를 때 발생하였다.
본 연구의 결과로 과거 하천의 수로 변화를 추측할 수 있고, 장래의 수로 변화를 예측하여 하천정비 및 수공구조물 설계시 많은 도움을 주리라 사료된다.
This model is based on the St. Venant equations for shallow water flow in bend of alluvial meandering rivers. The equations of motion and continuity of fluid for a sinuous channel derived equations of bank erosion and bend. Downvalley migration speed of bend comparison and analysis through mathematical modelling, field data, and experiment data.
A mathematical model is used to study the deformation of meandering river patterns from an initial sine-generated state. The time required for the development of a neck cutoff condition is shown to depend on the meander wavelength and on the initial meander amplitude. Sinuosity affects the downvalley migration speed, the amplitude, and the minimum radius of channel curvature of a meander waveform. The wavelength influences the behavior of a meander pattern as it migrates toward an inerodible boundary and also as it interacts with a straight channel. Neck cutoff occurred when sinuosity reaches a value of 6.
Results of this study can suppose channel change of river of the past, predicted channel change of the future, and think about useful a river improvement project and design of hydraulic structures.
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