HEC RAS를 이용한 수리해석

소개글

-

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Definition of Problem
4. Solution of Problem
5. Conclusion
6. Reference

본문내용

1. Abstract
이번 과제는 HEC-RAS라는 프로그램을 사용하여 모형 하천의 수면 곡선을 파악하고 이 자료를 활용하여 주어진 조건에 맞는 교량을 설계하는 것이 목적이다. 또한 HEC-RAS 라는 수리해석 프로그램을 사용함으로서, 수리학 및 수리실험등 수리과목의 이해도를 높임과 동시에 실제 하천의 거동이나 수리구조물 설계시 고려해야할 사항들에 대하여 간접적으로나마 체험할 수 있는 기회가 될 것이다.

2. Introduction
HEC-RAS는 미 공병단 (US Army Corps of Engineers)에서 개발되었으며, 인공하천 또는 자연하천에서 정상류 상태의 점변류 일때의 수면곡선을 분석하는 HEC2 모형을 개선한 모형이라 할 수 있다. HEC-RAS는 각종 하천 수리시설물(교량, 제방, 보, 암거 등)의 설계 검토나 하천 흐름의 모의를 위해 현업에서 많이 이용되는 모형이다. (HEC: Hydrologic Engineering Center) 초기에는 1차원 정상 부등류(steady non-uniform flow)를 계산하는 모형이었으나, 현재는 시간에 따라 변화하는 비정상류(unsteady flow)의 계산이 가능해 졌으며 유사(sedment)모의도 가능하다.
게다가, 최근 ver 4.1에서는 HEC-RAS의 1차원 수리 모의 결과를 활용하여 1파원 수질모형인 QUAL2E 수준의 수질 모의 까지 할수 있도록 개선되어 1차원 수질, 수리 모형이라 불러도 손색이 없다.
측점에 따른 하천 횡단 측량 자료를 기반으로 모형을 구축하게 되며 교량, 보, 수문등 각종 하천 시설물의 반영이 가능하다. 모든 입출력 과정이 GUI로 구성되어 있어 사용이 직관적이고 간편하면서도 수문 등 하천 시설물의 조작 등을 현실성 있게 반영할 수 있고 각종 시계열 자료(유량, 수질, 기상등) 등의 입력 및 전처리 (pre processing) 과정이 편리하다.
모의 결과물을 화면에 직접 그래프 및 도면으로 표현하고 동영상을 만들어 저장하는 등의 결과 자료의 후처리(post processing)면에서도 파워풀한 기능을 제공하고 있다.
기본적으로 1차원 모형이기 때문에 모형의 모의 결과물 (유속, 유량, 수위 등등)은 한 구간내의 모든 점에서 동일하다. 또한 모형은 무료로 공개된 소프트웨어로서, 아래의 사이트에서 다운받을 수 있다. 영문으로 된 User Manual 역시 동일한 사이트에서 받을 수 있다.

참고 자료

水理學(송재우)-구미서관
수리실험의 기초원리와 방법-지정환 편저
수리실험-백창식, 오인영 공정
White, F.M.(1998). Fluid Mechanics, 5ed., McGrawhill, Inc. NY
교량수리학-송재우 저