[7급 지방직 수리수문학] 21년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

수심 5 m의 하천단면에서 수심에 따른 유속이 다음 표와 같을 때 이 지점의 평균 유속[m/sec]은? (단, 3점법을 이용하여 구한다)
수심(m)
1
2
3
4
유속(m/sec)
2.1
1.9
1.8
1.0

1.55

1.68

1.80

1.95

폭 10 m의 댐이 그림과 같이 6 m 수심의 물을 저류하고 있는 경우, 저수지 내 물에 의해 댐 사면이 받는 힘의 크기[kN]는? (단, 물의 밀도와 중력가속도는 각각 1,000 kg/m3, 10 m/sec2이다)

1,600

2,600

3,600

4,600

어떤 유역에 20분간 내린 호우의 누가우량이 다음과 같을 때, 10분 최대 강우강도[mm/hr]는?
시간(분)
0
5
10
15
20
누가우량(mm)
0
6
20
30
35

90

120

144

180

그림과 같은 직사각형 단면 개수로에서의 동수반경[m]과 수리수심[m]은?

동수반경[m]　수리수심[m]

5　10

10　10

5　20

10　20

어떤 유역 내의 강수량을 $P$, 지표수 유입량을 $I$, 지표수 유출량을 $O$, 지하수 유출입량을 $U$, 유역 내 저류량을 $S$라 할 때, 물수지 원리에 의한 총 발산량 $E$는?

$E = P - I \pm U + O \pm S$

$E = P - I - U - O + S$

$E = P + I \pm U - O \pm S$

$E = P + I + U + O + S$

수리모형실험에 적용되는 상사법칙에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

상사법칙에는 일반적으로 기하학적 상사, 운동학적 상사, 동력학적 상사가 있다.

수리학적으로 완전한 동력학적 상사가 성립되기 위해서는 먼저 기하학적 상사와 운동학적 상사가 성립되어야 한다.

수리모형실험 시 중력이 역학 시스템에서 가장 중요한 힘이라면 Froude수가 모형과 원형이 동일한 것이 일반적이다.

하천 수리모형은 항상 수심, 수면폭, 수로의 흐름방향 길이를 정확하게 같은 축척 비율로 만들어야 한다.

그림과 같이 A지점에서 물이 10 m3/sec의 유량과 5 m/sec의 유속으로 곡면을 따라 흘러서 B지점에서 반대방향으로 유출될 때, 곡면이 받는 힘 F [t]는? (단, A, B 그리고 곡면에서의 관의 직경은 동일하며, 중력가속도와 물의 단위중량은 각각 10 m/sec2, 1 t/m3이다)

5

10

15

20

강우강도가 120 mm/hr이고 유출계수가 0.6인 2 km2 면적의 초지를 택지로 개발하였더니, 유출계수가 0.9로 증가하였다. 기존에 이 유역에는 40 m3/sec의 홍수소통능력을 갖는 우수관이 설치되어 있었다. 유역 내 증가되어 발생하는 유출량을 안정적으로 소통하기 위해 추가로 설치해야 할 우수관의 용량[m3/sec]은? (단, 유역의 집중시간은 고려하지 않는 것으로 가정하며, 첨두유출량은 합리식을 이용하여 구한다)

10

20

30

40

그림과 같이 사각단면의 폭이 1 m인 개수로의 하류부에서 바닥이 $\delta$ 만큼 상승해 있으며, 이 개수로를 통해 물이 4 m3/sec의 유량으로 흐르고 있다. $h_1 = 2$ m이고 $\delta = 0.25$ m라면, 하류에서의 수심 $h_2$ [m]는? (단, 모든 마찰은 무시하며, 중력가속도는 8 m/sec2이다)

0.25

0.50

0.75

1.00

관수로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

관수로 내 손실수두는 속도수두에 비례한다.

관수로의 출구손실계수는 보통 1로 본다.

관수로 내 마찰손실수두는 관의 길이에 비례하고, 직경에 반비례한다.

관수로에서 관경에 대한 관의 총길이 비인 $\frac{l}{D}$이 1,000보다 크면 마찰손실 이외의 소손실은 무시할 수 있다.

개수로와 관수로에 대한 설명으로 항상 옳은 것은?

관의 형태를 지닌 모든 수로는 관수로이다.

자유수면이 있는 수로는 개수로이다.

지하에 매설되어 있는 우수관거는 관수로이다.

하천은 관수로라고 봐도 된다.

운동량 보정계수가 적용되는 경우로 옳은 것은?

점성유체에 적용된다.

이상유체에 적용된다.

모든 유체유동에 적용된다.

유동단면이 원형일 때만 적용된다.

그림은 어느 하천의 유황을 표시하는 누가일수에 따른 유량변동 곡선이다. 이 하천의 평수량[m3/sec]은?

50

100

300

800

그림과 같이 거리($l$)가 1,000 m 떨어져 있고 수위차가 8 m인 두 저수지를 직경($d$)이 2 m인 원형관수로로 연결하였다. 두 저수지가 충분히 커서 수위변화가 없다고 가정할 때, A 저수지에서 B 저수지로 이동하는 유량[m3/sec]은? (단, 관 입구와 출구 지점에서의 손실수두는 무시하며, 중력가속도는 10 m/sec2, 관마찰계수 $f$는 0.02이며, 소수점 둘째자리에서 반올림한다)

6.3

8.7

12.6

14.2

도수 전후의 수심이 각각 1 m와 5 m일 때, 도수로 인한 에너지 손실수두[m]는?

2.8

3.2

3.8

4.0

수평관 내를 흐르는 기체의 유속을 측정하기 위하여 피토관을 설치하였다. 피토관에 연결된 압력계에서 측정된 압력차가 5 kPa일 때, 이 기체의 유속[m/sec]은? (단, 기체의 밀도는 1 kg/m3이다)

1

10

100

1,000

하천에서 유량 측정은 수위 측정에 비하여 노력과 시간이 많이 소요되므로 수위－유량관계곡선을 사전에 작성하여 원하는 시점마다 수위 측정을 통해 유량을 구하는 것이 보편적이다. 수위－유량관계 곡선에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

수위－유량관계곡선은 하천의 수위관측소에서 수위와 이에 상응하는 유량을 동시에 측정하여 수위와 유량의 관계를 나타낸 곡선이다.

정확하고 신뢰할 만한 수위－유량관계곡선을 개발하기 위해서는 갈수위, 저수위, 평수위, 풍수위, 홍수위에 대한 수위별 유량을 측정하여야 한다.

자연하천에서 수위는 하도의 통제를 받으므로 수위의 상승 시와 하강 시 유량이 같지 않기 때문에 수위와 유량의 관계는 고리형 관계를 나타낸다.

하상변동이 큰 하천구간은 수위와 유량 관측 자료의 분산정도가 작기 때문에 작성된 수위－유량관계곡선을 주의해서 사용해야 한다.

폭 2 m, 수심 1 m인 직사각형 개수로에서 0.5 m3/sec의 유량으로 물이 흐르는 경우의 흐름 상태는? (단, 동점성계수 $\nu = 1.0 \times 10^{-6}$ m2/sec, 중력가속도 $g = 9$ m/sec2이다)

난류, 상류

층류, 사류

층류, 상류

난류, 사류

개수로에서 도수 발생 시 사류 및 상류수심을 각각 $h_1$, $h_2$라 하고, 단위 폭당의 유량이 $q$일 때, 옳지 않은 것은?

도수는 사류에서 상류로 변할 때 발생한다.

도수 전후의 수위차가 클수록 에너지의 감세효과가 작아진다.

상류수심 $h_2 = -\frac{h_1}{2} + \sqrt{\frac{h_1^2}{4} + \frac{2q^2}{g \cdot h_1}}$ 이다. (단, $g$는 중력 가속도이다)

도수 후의 수심은 증가한다.

비에너지(specific energy)와 비력(specific force)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

유량이 일정하게 유지될 때 특정 비에너지와 비력에 대한 수심은 일반적으로 2개가 존재한다.

비에너지가 일정하게 유지될 때 유량이 최대가 될 경우의 수심을 한계수심이라 한다.

비력곡선에서 유량이 일정하게 유지될 때 비력이 최대가 될 경우 수심을 한계수심이라 한다.

유량이 일정하게 유지될 때 한계수심보다 수심이 낮을 경우의 흐름은 사류이다.