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종분산계수의 산정을 통해 하천에서의 오염물 분산거동을 해석하는 방법에 있어서,
(a) 해석 대상 하천의 유속과 단면적을 포함하는 하천정보를 조사·저장하는 단계와;
(b) 차원해석을 통해 자연하천에서 수집이 용이한 기본 수리량, 즉 평균수심 h와 전단유속 U*와 흐름방향 평균유속 U 및 하폭 W 만으로 종분산에 영향을 주는 무차원 인자들, 즉 W/h와 U/U*을 선정하여 다음의 종분산계수 경험식을 도출하는 단계와;
(여기서, α, β, γ 는 회귀상수들임)
(c) 종분산계수의 산정에 필요한 경험식 개발을 위해 국내외 일정개수의 자연하천에서 일정개수의 지점의 하천수리량 자료, 즉 평균수심 h와 전단유속 U*와 흐름방향 평균유속 U와 하폭 W 및 종분산계수 K를 수집·저장하되, 상기 수집된 하천수리량 자료 중의 종분산계수는 추적방법으로 결정되며,
상기 추적방법은 다음의 수학식 (여기서, x1, x2 는 각각 상류 및 하류지점의 좌표, , 는 각각 상류 및 하류지점에서 농도분포곡선의 도심(centroid)이 이동하는데 걸리는 시간, C(x1,τ)는 x1지점에서 시간이 τ일 때의 농도분포, C(x2,t)는 x2지점에서 시간이 t일 때의 농도분포, K 는 종분산계수, U 는 종방향 평균유속)으로 계산된 하류지점 농도분포와 실측된 농도분포의 평균자승추정오차(least square error)가 가장 작은 값이 되는데 이용된 종분산계수가 결정되는 단계와;
(d) 상기 단계(c)에서 수집된 자료와 결정된 종분산계수를 바탕으로 Robust회귀법을 통해 상기 단계(b)에서의 종분산계수 경험식으로부터 다음의 수학식을 도출하여 종분산계수 추정치를 구하는 단계
(여기서, K 는 종분산계수, h 는 평균수심, U* 는 전단유속, U 는 흐름방향 평균유속, W 는 하폭임), 및
(e) 상기 단계(a)에서 저장된 하천의 유속과 단면적 및 상기 단계(d)에서 구한 종분산계수를 입력자료로 하여 하천 내에서 오염물의 농도인 수치해를 수치모형을 구축하여 구하되, 상기 수치모형의 지배방정식은 (여기서, C 는 임의의 시간과 위치에서의 오염물의 농도, U 는 종방향 평균유속, A 는 하천 단면적, K 는 종분산계수, t 는 시간, 그리고 x 는 종방향 거리)인 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 하천의 기본수리량을 활용한 종분산계수의 산정을 통해 1차원 오염물 분산거동 해석방법
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