구미서관 수문학 7~9장 솔루션

소개글

구미서관 수문학 7~9장 솔루션에 대한 보고서 자료입니다.

목차

7.19 ~ 7.40

Chapter 8 흐름의 측정 및 분석

8.1 ~ 8.29

Chapter 9 지하수 흐름

9.1 ~ 9.18

본문내용

이므로
Δh/L = 1.2/500 = 0.0024
따라서 Darcy의 유속은
오른쪽에서 흘러들어오는 단위폭당 유량을 계산하기 위해 h1지점에서의 지하수위 12.5m와 h2지점에서의 수위 11.3m의 평균치를 취하면 11.9m이다.
qwr = Vy = 0.0036m/d X 11.9m X 1m = 0.04284m3/d
하천의 왼쪽에서도 똑 같은 지하수가 유입되므로
qw = qwr X 2 = 0.05125 X 2 = 0.08568m3/d
따라서 하천길이 100m를 통한 지하수 유입량은
Q = 0.08568 X 100 = 8.568m3/d
9.8 대수층으로부터 표본을 채취하여 그림 9.4.1과 같은 실험을 통해 투수계수를 산정하려고 한다. 시료의 직경은 5cm 길이 L=30cm일 때 시료를 통과한 물을 측정한 결과 3분 동안에 45cm3이고 두 단면간의 수두차는 14cm였다. 투수계수를 산정하라.
풀이
시료의 직경이 5cm이므로 단면적은
유량은 3분 동안에 45cm3이므로 Q=15cm3/min. 따라서 Darcy의 공식으로부터
9.9 대수층에서의 투수계수를 산정하기 위해 서로 40m 떨어진 두 지점에 관측정을 설치하였다. 한 관측정에서 추적약품을 투입하여 다른 관측정에서 확인되는데 걸리는 시간이 5시간이고 두 지점간의 수위차가 0.6m이며 대수층의 평균 공극률이 15%이면 투수계수는 얼마인가.
풀이
추적약품이 40m의 거리를 이동하는데 5시간 걸렸으므로 공극유속은
Vs = 4000/(5X3600) = 0.222cm/sec이다.
Darcy의 유속은 V=ηXVs=0.15X0.222=0.0333cm/sec가 된다.
따라서 투수계수는
9.10 그림 9.4.3과 같이 댐 아래에서의 누출량을 산정하라. 댐의 폭은 50m이고 투수계수 K는 10-4m/sec이다.
풀이
식 (9.4.8)을 이용하여 단위폭 당 유량을 계산한다. 그림에서 m=4, n=8 그리고 H=8m이므로
따라서 총 유량은
9.11 그림 9.4.4와 같이 피압대수층에서 50m 떨어진 두 지점에 압력계를 설치하여 압력 계 수위를 관측한 결과 36m와 31m로 나타났다. 대수층의 깊이가 8m, 폭이 20m이
고 투수계수가 0.15m/day일 때 대수층을 통해 흐르는 유량을 산정하라.
풀이
식 (9.4.13)으로부터
9.12 그림 9.4.5와 같은 비피압대수층에서 50m 떨어져 있는 두 지점의 지하수위가 h1= 36m, h2=41m이고 투수계수는 0.15m/day이며, 폭이 20m일 때 두 지점을 통해 흐르는 유량을 계산하라.
풀이
식 (9.4.18)에서
9.13 피압대수층에서 물을 양수하기 위해 양수정을 설치하였다. 두 관측지점 O1, O2가 양 수정으로부터 100m, 500m 거리를 두고 설치되었으며, 양수정으로부터 0.5m3/min의 율로 양수하고 있다. 정상상태에서 수위의 강하가 O1에서는 10m, O2에서는 3m였다. 대수층의 두께가 35m일 때 투수계수 K와 투과율 T를 산정하라.
풀이
주어진 값들을 정리하면
Q=0.5m3/min, r1=100m, r2=500m, s1'=10m, s2'=3m, D=35m
s1'=h0-h1, s2'=h0-h2이므로 식 (9.5.4)로부터
따라서
9.14 피압대수층에서 지하수를 양수하려고 한다. 초기의 압력수두가 15m이고 10m 및 100m 떨어진 지점에서의 압력수두 저하가 4m 및 1m라면 양수율은 얼마인가. 투수계수는 K = 7.5m/day이고 대수층의 두께는 2m이다.
풀이
r1=10m, r2=100m, h1=15-4=11m, h2=15-1=14m
투수계수 K=7.5m/day=8.68X10-5m/sec
9.15 충분히 관입된 비피압대수층의 우물로부터 1.5m3/min의 물을 양수하고 있다. 초기의 지하수위는 8m이다. 장시간 후에 우물로부터 50m 떨어진 관측정에서 지하수위가 5m이고, 500m 떨어진 관측정에서의 지하수위가 7m일 때 투수계수를 산정하라.
풀이
주어진 값을 정리하면
Q=1.5m3/min=0.025m3/sec,
r1=50m, r2=500m, h1=5m, h2=7m
식 (9.5.8)로부터
9.16 비피압대수층에서 지하수를 양수하려고 한다. 초기의 지하수위는 10m이고 10m 및 100m 떨어진 지점에서의 지하수위 저하가 2.8m 및 1.2m라면 양수율은 얼마인가. 투수계수는 K=5.0m/day이다.
풀이
r1=10m, r2=100m, h1=10-2.8=7.2m, h2=10-1.2=8.8m
투수계수 K=5m/day=5.787X10-5m/sec
9.17 비피압대수층에서 양수정을 통해 0.25m3/sec의 율로 지하수를 양수하고 있다. 우물의 깊이는 35m이고 직경은 50cm이다. 양수정의 중심으로부터 10m 및 100m 떨어진 지점에서의 지하수위 강하가 4m 및 1m일 경우 투수계수를 산정하라. 양수정에 서의 수위강하는 얼마인가?
풀이
주어진 값을 정리하면
Q=0.25m3/sec
r1=10m, r2=100m, h1=35-4=31m, h2=35-1=34m
식 (9.5.8)로부터
양수정 중심과 벽면간의 거리는 rw=0.5m/2=0.25m이고, r1=10m, h1=31m를 위의 식에 적용하여 hw를 구하면
hw=25.47m가 되고 수위강하는 35-25.47=9.53m가 된다.
9.18 그림 9.5.4와 같은 누수피압대수층에서 양수를 하고 있다. a와 b사이의 깊이가 18m, 투수계수가 2.308 X 10-3cm/sec이고 b와 c사이의 깊이가 2m, 투수계수가 5.787X10-4cm/sec일 때 a에서 c까지 물이 이동하면서 발생하는 수두손실을 계산하라. 단, 비피압대수층에서의 지하수위와 누수피압대수층에서의 수두차는 3m이다.
풀이
a와 b사이의 거리는 18m, 투수계수는 2.308X10-3cm/sec=2m/day
b와 c사이의 거리는 2m, 투수계수는 5.787X10-4cm/sec=0.5m/day
a에서 b까지 Darcy의 법칙을 적용하면
b에서 c까지 Darcy의 법칙을 적용하면
두 식을 연립하여 hb에 관해서 풀면 c지점에서 약 17.92m로 계산된다. 따라서 얕은 대수층을 통해 물이 아랫방향으로 이동하면서 2.08m의 수두손실이 발생한다.

키워드

구미서관,   수문학,   7~9장솔루션,   구미서관 수문학 7~9장 솔루션,   지하수 흐름,   흐름의 측정,   문제,   풀이