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1[토목기사 필기] 21년 3회차
아래 그림에서 투수계수 k=4.8×10-3cm/s일 때 Darcy 유출속도(v)와 실제 물의 속도(침투속도, vs)는?
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v=3.4×10-4cm/s, vs=5.6×10-4cm/s
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v=3.4×10-4cm/s, vs=9.4×10-4cm/s
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v=5.8×10-4cm/s, vs=10.8×10-4cm/s
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v=5.8×10-4cm/s, vs=13.2×10-4cm/s
해설
유출속도는 v = 5.8×10-4cm/s, 실제 침투속도는 vs = 13.2×10-4cm/s이다.
그림의 두 스탠드파이프 수두차는 Δh = 0.5m이고, 두 파이프 사이의 수평거리가 4m, 지층 경사가 15°이므로 물이 실제로 지나는 경로 길이는 L = 4 ÷ cos15° = 4.141m이다.
동수경사 i = Δh ÷ L = 0.5 ÷ 4.141 = 0.1207Darcy 유출속도는 단면 전체를 기준으로 한 겉보기 속도이므로
v = k·i = 4.8×10-3 × 0.1207 = 5.8×10-4cm/s실제 물은 흙의 간극만 통과하므로 간극률로 나눠 준다. n = e ÷ (1+e) = 0.78 ÷ 1.78 = 0.438이므로
vs = v ÷ n = 5.8×10-4 ÷ 0.438 = 13.2×10-4cm/s. 경사를 무시하고 L을 4m로 쓰면 6.0×10-4이 나오므로 경사거리 보정이 핵심이다.
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