2차원 흐름방정식 (식은 어렵고, 가정사항만)

유선망, 등수두선, 유로를 따라 물의 흐름
동수경사에 따른 파이핑 검토
등 흙막이에서 자주 사용되는 수두차와 수압관련 내용의 근간은 이 2차원 흐름방정식의 가정하에서 출발합니다.

2차원 흐름방정식 (유선망)

1) 가정사항
A. 비압축성 : 흙/물을 비압축성으로 가정 (흐름에 따라 압축이나 팽창이 발생함.)
B. 균질성 : 균질함으로 가정 (실제와 달라 지지력 등에서 안전율을 고려함.)
C. 등방성 : 모든 방향에 대해 일관성이 있음.
D. 모세관 : 모세관 현상이 발생하지 않는다.
E. 포화 : 공극이 포화되어 있다.
F. DARCY’S LAW : V=ki
G. 질량불변의 법칙 (연속성의 법칙) : 유출량과 유입량이 같은 정상상태의 흐름.

라플라스 방정식 : 유입/유출의 합. V=ki, dxdydz=1, Kx=Kz (등방)

2) 2차원 흐름 : 흐름이 평면에서 유선들로 규정될 수 있는 흐름.
A. 1차원과 다른 점 : 1차원은 단순한 정수압에 의한 흐름. 방향성 고려됨.
B. 포화된 경우. 물의 흐름에 따라 체적변형 발생. 공급없이 빠져나가기만 하면서 체적 감소 : 압밀 (간극비는 변수)
C. 간극비, 포화도 일정한 경우 : 정상상태

3) 투수계수 : 간극비 커질수록 커짐, 흙입자 커질수록 커짐, 점성계수 클수록 작음, 표면적 클수록 작아짐, 유효입경 클수록 커짐. (다양한 공식)

4) 수두손실 : 수두차/수두손실단계수(Nd)

5) 층류 : 층을 이루어 흐르면서 층이 붕괴되지 않는 흐름. 유선을 따라 흐른다는 가정. Re=VD/v=500 이하 (개수로,. 관수로는 2000, 레이놀즈 수)

6) 정류 : 시간의 흐름에 따라 유량이 일정한 흐름, 부정류 : 시간의 흐름에 따라 유량이 변화하는 흐름 (실제 하찬과 유사, 상사시험에서는 밸브를 통한 유량 조절로 시험.) 부정류 상태에서 최대세굴심도가 큰 값으로 나타나며, 짧은 시간이더라도 강우강도가 큰 호우가 급격한 수위 상승을 유도하는 경우 세굴심도가 더 증가됨을 확인할 수 있다.) Steady / Unsteady 로 표현 함.