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수로 폭이 3m인 직사각형 수로에 수심이 50cm로 흐를 때 흐름이 상… | [토목기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 21년 3회차
수로 폭이 3m인 직사각형 수로에 수심이 50cm로 흐를 때 흐름이 상류(subcritical flow)가 되는 유량은?
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해설

수심 0.5m에서 흐름이 상류(subcritical flow)가 되려면 유량은 2.5m³/s 수준이어야 한다.

한계수심은 hc=q2g3h_c=\sqrt[3]{\dfrac{q^2}{g}}이며(q: 단위폭당 유량), 상류가 되려면 실제수심 h=0.5m가 한계수심보다 커야 한다.

이 조건을 만족하는 단위폭 유량은 q<g×0.53≈1.107 m2/sq<\sqrt{g\times0.5^3}\approx1.107\,\mathrm{m^2/s}이므로,
전체 유량은 Q=q×b<1.107×3≈3.32 m3/sQ=q\times b<1.107\times3\approx3.32\,\mathrm{m^3/s}이다.

제시된 값 중 이 조건을 만족하는 유량은 2.5m³/s뿐이다.

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