? 바다목장이란?바다목장은 연안어장의 생산성 저하를 막고 어업인의 소득증대와 가두리 양식장으로 인한 해양환경의 악화, 습지 어족자원의 무분별한 남획과 해양환경의 악화로 수산자원이 고갈되어감에 따라서 환경친화적이면서 어족자원 생산을 동시에 만족시키기 위해 새로운 어업 방식으로 전환이 필요하게 되었다. 그래서 양식을 하되 최대한 자연조건에 맞는 환경을 만들어 물고기가 모여 살게 하는 방법을 연구 개발하고 있는데 그 가운데 하나가 바다목장이며 이렇게 불리는 것은 물고기를 풀어놓고 기른다는 점에서 육지의 목장과 비유해서 붙여진 말이다. 바다목장은 새로운 어업생산시스템을 도입하여 자연 상태에서 물고기를 기르고 생산하는 환경친화적인 양식어업으로 해양과학 기술을 접목시켜 생존에 적합한 어장환경을 조성 관리하는 어업방식이다. 자연그대로의 청정해역에 인공어초를 투입하는 등 물고기가 모여 살 수 있는 최적의 환경을 조성하고, 치어 때부터 '음향 급이기'를 통해 먹이를 줄 때마다 동일한 음파를 보내 조건반사를 이용하여 물고기를 훈련시켜 다른 곳으로 이동하는 것을 최대한 막고 정착을 유도하여 다 자란 뒤에는 자연스러운 어획 활동을 할 수 있게 된다. 그리고 관측기기를 설치하여 수온이나 오염여부를 측정하고 목장주변을 과학적으로 관리한다. 선진국에서는 40여년 전부터 시행되고 있었으며 가까운 일본에서는 기르는 어업의 실현을 위하여 세계에서 가장 많은 시설 투자를 하고 있습니다. 우리나라의 경우는 경상남도 통영시에서 처음 시행 되었다. 한국 해양연구소는 2010년까지 여수시, 울진군, 태안군, 북제주군 등에 설치해서 각 지역 환경에 알맞은 어족자원을 중심적으로 양식할 계획이다.? 바다목장의 필요성삼면이 바다로 둘러싸여 반도국이라고 불리는 우리나라, 연근해역과 5대양을 활동영역으로 세계 11위에 달하는 대표적인 수산물 생산국이다. 이것은 국민들에게 양질의 동물성 단백질을 제공하는 국가 식량산업의 공급원이다. 그러나 생산기반의 약화로 인해 조업 어장이 축소, 어업인구의 감소, 산업화에 따른 있으나 생산은 자원의 한계로 인해 감소?정체상태에 있다. 그러므로 환경을 보전하면서 저비용고효율의 기르는 어업을 달성하기 위한 새로운 시스템이 필요하고, 또 나아가서 즐기는 어업으로 전환시켜 고부가가치의 산업으로 발전시켜야 한다.? 일반 국민들의 바다 수요에 부응해서 무공해 청정해역의 풍부한 갯벌과 주변관광자원을 연계 개발로 어민 소득원을 다양화해야 한다.국민소득이 증가하고 여가시간이 증대됨에 따라 레저?관광수요가 폭발적으로 늘고 있으나 공급원이 원천적으로 제한되어 있고, 바다의 경우 이에 대한 개발이 부족한 상태에 있다. 따라서 연안관광자원을 확대 개발하여 수요에 부응하고 어민 소득원을 개발해야 한다.? 수산과학기술의 종합화 달성바다목장 조성을 위해서는 모든 수산과학기술이 필요하기 때문에 바다목장 사업을 통해 우리나라 수산과학기술의 발달과 활용을 제고해야 한다.? 바다목장의 목표종합적이고 체계적인 해양생태계를 관리하고, 연안 자원 관리와 연안 다수 어업인들의 소득 증대, 기르는 어업의 실현으로 수산물의 안정적 공급, 바다목장을 통한 어촌지역의 진흥, 상업적인 어업과 레크레이션 어업의 균형을 달성한다.? 어장환경을 개선하고 보전- 수질 및 오염된 환경을 관리하고, 오염방지기술 개발을 통한 시설물을 설치한다.? 목표어종의 산란서식에 좋은 어장 조성- 수산공학기술의 활용과 인공어초, 해조장, 소파제 등 어장조성시설을 설치한다.? 자원의 인위적 첨가를 통한 자원 증대- 우량종묘 생산하고 음향순치 등을 이용한 중간 육성을 통해서 방류하고 관리한다.? 효율적인 바다목장 이용 및 관리- 지속이 가능하고 생태친화적인 자원관리, 효율적인 바다목장의 이용?관리가 필요하다.? 바다목장의 개념? 해양생태계의 조성을 포함하여 자원의 방류로부터 어획에 이르기까지 인위적으로 통제하고 관리하는 어업생산 시스템? 목표어종의 산란 및 서식에 적합한 어장을 조성하고, 음향급이 등 시스템을 이용한 중간육성 후 방류를 통해 자원을 조성하는 방법을 채택∽ 수자원의 이용 및 관리방법 비교? 자원 바다목장수산자원 중 살아있는 생명체의 수산자원은 관리만 적절히 해주면 고갈되지 않는다. 특히 우리나라의 바다는 수산물의 종류가 다양하고 번식여건도 좋은 천혜의 우수한 어장이다. 동?서?남해에는 각기 난류와 한류가 흐르고 있어 플랑크톤의 먹이가 되는 영양염류가 풍부하며 대륙붕이 잘 발달되어 있으면서 해안선이 복잡해 양식에 아주 좋은 조건을 갖추고 있다.지난 70년대 이후의 경제개발과 더불어 우리나라는 연안 어느 곳이든 어촌이 있는 곳에서는 각종 어업과 양식업이 활발히 추진되어 왔다. 세계적인 수산대국에 속하는 우리나라 근년의 어업은 200해리 어업수역의 정착에 따라 원양어업이 쇠퇴하고 연근해 어업도 자원의 감소와 변동으로 인해 점차 불안정해지고 있다. 따라서 수산물의 안정공급을 위해서는 생산력이 높으며 고급어패류가 많이 서식하는 연안해역을 더욱 활용할 필요가 있다. 이를 위해서는 최근의 증양식 기술 진보를 토대로 종래의 잡는 어업에서 기르는 어업으로의 전환이 무엇보다 중요하다. 증양식업에 의한 수산물의 증대는 유전공학기법을 이용한 어류의 신품종 개발, 종묘 생산기술의 개선, 바다목장화 시스템개발 등에 의하여 많은 진전이 기대되고 있다. 이러한 상황 속에서 특히 주목을 받기 시작한 것이 바다목장화 사업이다. 이는 바다를 육상의 목장이나 농장으로 간주하여 무차별 남획으로 점차 고갈되어 가는 어패조류를 가축이나 농작물과 같이 사육·관리하면서 수확해 간다는 구상이다. 바다목장은 악화된 어업구조를 개선하고 연안생물자원을 종합적으로 개발, 관리해 보자는 의도에서 계획된 구상으로서, 해양생물의 사육환경을 조절하는 환경제어기술을 토대로 생산과정을 시스템화하여 수산자원을 종합적으로 관리하고 계획생산체계를 확립하는 것을 주안점으로 하고 있다. 수산생물의 생산과정을 확립하고 이를 바탕으로 한 목장시설의 유지관리에는 여러 가지 복합적인 제어기술을 필요로 하며, 개발과 실용화에는 막대한 자금이 소요되기 때문에 당장은 정부의 지원 하에서만 가능하다.? 바다목장의 요소기술바다목장은 일반어시기부터 먹이를 줄 때에 반드시 특정 음을 스피커로 흘려보내 음향에 대한 조건반사식의 급이순치가 이뤄진다. 이 과정을 4개월 정도 거쳐 10cm정도로 키운 뒤 만내에 방류하여 자연의 바다에서 성장하게 한다. 이 기간 중에는 육상기지로부터의 무선지령에 의해 일정시간에 먹이를 주기 전에 수중스피커를 통해 일정한 소리를 내 보내 물고기에게 식사시간을 알린다. 수중스피커에서는 주파수 3백㎐에 음압 1백50㏈의 「뿌우뿌우」하는 단순저음을 1초 간격으로 매회 7분동안 내보낸다. 먹이를 주는 횟수는 하루 5회 가량이다. 소리와 먹이를 활용해 물고기를 조건반사로 길들여 놓고 달아나지 않게 주변에 묶어 두는 것이다. 일본은 1984년부터 가미우라 현지 해역에서 음향급이 방식에 의한 최초의 바다목장 시스템을 시험 운행한 후, 이의 성공적 시험성과를 일본 전국 각지의 어업현장에 보급시키기 위해 85년 6월 사단법인「마리노 포럼(Marino Forum)21」을 설립, 현재 오이다의 5곳을 비롯하여 나가사키, 니이가다, 후쿠이, 세도 내해 등 전국 25여 곳에서 참돔과 넙치를 대상으로 사업형 바다목장을 조성 운영하여 어가 소득향상에 기여하고 있다. 이와 같은 바다목장 시설은 최초에 시설비가 많이 든다는 문제점과 방류어가 성장하면서 수심이 깊은 해역으로 이동함에 따라 목장 구역을 벗어나 타 해역에서 채포되는 경향이 있으나, 시설구역 내에서의 전체적인 생산량은 증가 추세에 있는 것만은 확실하므로 단기 효과를 기대하기 보다는 장기적인 안목에서 사업을 추진하여야 할 것이다. 바다목장 시스템의 최종적인 목표는 여러 종류의 어패류가 공존하면서 증식을 지속해 가는 복합형 배양시스템의 구축이다. 이를 위해 필요한 기술로는 어패류의 생잔률(生殘率)향상기술, 환경제어기술, 어패류별 생산시스템 확립기술, 어병에 대한 연구 등이며 현재 참돔, 넙치, 조피볼락 등의 어종을 대상으로 현장 실험이 실시되고 있다. 바다목장사업을 추진할 때는 대상어류나 해조류가 적합한 환경조건의 해역이 어디에 어떻게 분포하고 용도에 이용할 수 있는 구조로 만들어야 하며, 생물에 피해가 없도록 페인트 도장을 하지 않는 것을 원칙으로 해야 한다. 잠항부상은 인공해저 중앙의 해수 탱크에 물을 채우거나 배수하는 방식에 의해 행해진다. 배수는 기계실의 디젤 발전기를 가동하여 해수탱크 안의 배수펌프를 작동시키는 방식으로 하고 물을 채울 때는 급수밸브를 개방시켜 자연급수토록 한다. 시설의 경사와 탑재중량의 변동에 의한 흘수의 조정은 네 모서리의 밸런스 탱크에서 행해진다. 1991년도에 이 시설을 이용하여 인공 해저면에서 전복을, 그 하층공간에서는 조피볼락을, 그리고 인공해저로부터는 가리비의 종묘를 수하하는 복합양식이 시도되어, 해중공간의 입체, 다목적 이용이 가능하다는 것이 입증되었다. 1992년도 이후부터 지금까지 경제성과 효율성이 좋고 잔손이 가지 않는 전복양식을 계속하고 있다. 전복을 원래의 생식조건과 같은 곳에서 사육하므로 껍질의 색깔이 천연의 것과 거의 같으며, 먹이를 한 번에 대량으로 주어도 장기간(적어도 3주일 정도) 부패하지 않기 때문에 급이는 한달에 1∼2회 정도로 충분하였다. 육상수조의 경우는 수질관리에 다량의 경비가 필요하지만, 이 인공해저 시설의 중층공간에서는 해수의 유동이 좋아 별도의 비용이 전혀 필요치 않았다. 이 인공해저목장은 세계에서도 유례없는 잠항부상 기능을 갖춘 해저목장 시설로서, 해중의 다목적, 입체적 이용이 가능하다. 시설본체가 해중에 있기 때문에 파랑에 의한 동요가 적어 구조체가 안정적이며 적조가 발생하더라도 양식생물에의 영향은 피할 수 있고 저렴한 운용경비로 대량 생산 효과를 거둘 수 있다는 장점이 있다. 현재, 우라 나라의 경우 연안에 다수의 양식장이 운영되고 있으나 아직 인공해저목장과 같은 종합적인 관리체계로는 발전되지 못한 실정이다. 그러나 이와 같은 해중 및 해저 바다목장 시설이야 말로 미래식량자원을 안정적으로 확보하는 첩경이 될 것이다.? 주요 시설물? 인공어초사각어초잠보형어초원통형어초반구형어초육각어초신요철형어초2단상자형강제어초상자형 강제어초연약.
수리학(HYDRAULICS)8장, 토사의 유송8.1 유사의 이송형태- 유송토사는 그림(8-3) 에서 볼 수 있는 바와 같이 소류사와 부유사로 나누고 발생원으로터는 하상유사와 미립부유사로 나눈다.8.1 유사의 이송형태① 소류사 : 모래로 하상부근을 전동 혹은 활동 하면서 유송되는 토사 ② 부유사 : 유수 중에서 몇 시간은 부유되어 유송되는 모래로 정의 ③ 하상유사 : 하상에 존재하여 유송되는 토사 ④ 미립부유사 : 가는 모래의 수송으로 정의 - 미립부유사와 하상유사의 구별은 통상 입경 d가 기준 - 입경이 1mm정도 이상의 모래의 부유 개시한계에서는 마찰속도 와 모래의 침강속도 의 비 가 거의 일정하게 된다. - Laursen에 의하면 부유의 한계는 부유사가 급격히 증가하기 시작하는 한계는 정도이다.8.1 유사의 이송형태8.2 유수의 소류력8.2.1 소류력 - 하상경사가 i인 하천에서 물이 등류상태로 흐를 때, 흐름방향이 중력성분과 마찰력과의 평형조건에 의해 저면의 전단응력 는 다음과 같다. - 이 전단응력이 사력을 하류로 이송시키므로 토사 수리학에서는 이 를 소류력이라 한다.8.2.1 소류력( 8-5 )▶ 한계소류력 : 소류력을 증가시킬 때 소류력이 어떤 한계치를 넘으면 모래 입자의 이동이 시작된다. 이 한계치를 한계소류력 이라 한다. ▶ 한계마찰속도 : 를 물의 밀도 로 나눈 제곱근 를 말한다. - 즉, 부등류에 있어서는 식(5-17)의 하상경사 I 대신에 에너지 경사 를 이용하여 로 표현할 때 수심에 비하여 폭이 넓은 단면의 수로에서 경심 R 은 수심 h 와 같아지므로 다음 식과 같다.8.2.1 소류력( 8-6 )( 8-7 )8.2.2 균일 입경의 한계소류력▶조면위에 1개의 입자가 존재하는 경우의 한계소류력을 생각해보자 - 입자를 흐름방향으로 이송시키는 힘인 소류력 F 는 입자를 직경 D의 구로 보면 는 항력계수, u는 입자 근처의 국소유속이다. - 한편, 이 소류력에 저항하여 하상에 머무르려고 하는 힘이 마찰력 R 이며 다음과 같다. (한계소류력 조건은 F = R)8.2.2 균일 입경의 한계소류력( 8-8 )( 8-9 )- Shields 는 유수에 토사의 평형조건 제시. ( 무차원화하여 표시) ▶형상요소 과 입경에 관한 수 에 따라 변한다 → 가정 - U 는 바닥면부터 토사의 직경 d 에 비례하는 에서의 유속이라고 하면 다음과 같은 형식으로 바꾸어 쓸 수 있다. 따라서,8.2.2 균일 입경의 한계소류력( 8-10 )( 8-11 )이고, 이므로 결국 식(8-9)는 다음과 같은 함수형으로 쓸 수 있다. - 또한, 저항력 R은 입자의 밀도를 체적을 라 하면 ▶ 한계상태인 경우는 F = R이며 이 때 한계소류력을 한계마찰속도를 라 하고 균일한 입경에 대하여 다음과 같은 관계가 성립한다.8.2.2 균일 입경의 한계소류력( 8-12 )( 8-13 )( 8-14 )8.3 하상 형태- 흐름의 소류력이 크게 되어 하상모래가 유송되기 시작하면, 통상 하상에는 하상파라는 모래의 파가 발생, 발달하고 모래와 수리량과의 관계에 의하여 하상은 여러 가지 형태를 보인다. - 사력하천에 형성되는 하상형태는 소규모 중규모 하상형태 하상형태8.3 하상형태사련 사퇴 천이하상 평탄하상 반사퇴여러종류의 사주8.3.1 소규모 하상형태① 사련 : 모래입경 d 0.6mm , 모래입자의 Reynolds 수 20 수리조건하에서 발생하고, 그 파장 과 파고 은 주로 모래입경 d 에 의존하며 실험적으로 그 관계는 다음과 같다. ② 사퇴 : 사련보다 크고, 그 파장과 파고는 수심과 밀접한 관계 를 가지며 하상파와 역위상인 수면파를 동반하는 하상형태. Reynolds 수 20 인 경우에 이루어진다.8.3.1 소규모 하상형태( 8-17 )( 8-18 )③ 평탄하상 : 소류력이 크게 되면 하상은 천이하상을 지나서 하상파가 존재하지 않는 평탄하상이 된다. ④ 천이하상 : 사련, 사퇴와 평탄하상 등이 공간적 그리고 시간적으로 분포하고 있어서 불안정한 하상이다. ⑤ 반사퇴 : 소류력이 더 크게 되는 Froude 수, Fr 0.8~1.0 크게 되면 수면파와 동위상의 하상파 발생 ⑥ 여울과 못 : Froude수가 증가하게 되면 사류인 여울과 사류 또는 상류인 못을 연결한 것 같은 하상형태가 발생 하는데 이 하상형태를 말한다.8.3.1 소규모 하상형태8.3.2 중규모 하상형태- 중규모의 하상파는 사주라고 불리고, 길이는 수로폭과 밀접한 관계가 있고 높이는 평균수심에 가깝다.8.3.2 중규모 하상형태직선하도 : 교호사주 , 복렬사주 하도변화부 : 고정사주 , 합류점의 사주(하구부 사주)- 하상형태의 분류를 표로 나타내면 표8-1과 같다.8.3.2 중규모 하상형태8.4 소류사량소류현상은 수류와 하상면의 경계면상의 많은 사립운동 으로부터 거시적 물리계의 입장에서 그현상을 기술해야 하기 때문에 다음과 같은 유사모형이 제안되었다. 1)사립의 운동과 그 곳에 작용하는 앙력에 기인한다고 보는 양력모형 2)사립에 작용하는 유체력은 항력이 주가된다고 보는 항력모형 3)소류운동을 에너지게념으로 취급하는 에너지 모형 4)차원해석적 수법에 기초를 둔 차원해석모형 5)양력이나 항력을 확률과정으로 설명한 확률론적 모형8.4 소류사량8.4.1 Du Boys의 식- 소류사량에 대한 첫번째 연구는 Du boys에 의한 것으로 Du Boys따르면 ① 하상토사의 이동은 두께가 nd인 층에만 일어나고 ② 그 이동속도는 최상층에서 최하층까지 직선적이라고 가정 ③ 최하층에 한계소류력이 작용한다고 한 것이다. ▶d 는 토사입자의 입경이다, Du Boys 식은 항력모형 속한다 - 하상의 이동층을 n등분하여 각 층의 두께를 d, 각 층의 이동속도를 아래로부터 0, 토사 밀도 단위폭당 이동량8.4.1 Du Boys의 식( 8-19 )- Du Boys 는 하상의 저항력과 한계소류력이 같다고 하여 저면의 마찰력 을 구했다. 토사층의 마찰계수를 라 하면8.4.1 Du Boys의 식이고, 한계소류력은 상층이 움직이기 시작할 때의 저항력이므로 다음과 같이 쓸 수 있다. - 이들 두 식에서 n을 구하면 다음과 같다. (Du Boys 소류사량 공식) - n 은 결국, 이동층 저면의 마찰려과 이동층 최상층의 한계소류력과의 비 식(8-18)과 식(8-19)에서 소류량을 다음과 같이 쓸 수 있다.8.4.1 Du Boys의 식( 8-20 )( 8-21 )- 식(8-20)이 Du boys의 소류사량 공식이다. 유사량을 체적으로 표시하면 - 여기서 및 는 하상초사의 성질에 따라 변화하는 계수이며, 몇 가지의 실험공식이 있다. ▶Schoklitsch 공식(1914) ▶Chang 공식 (1937) 여기서, n은 Manning 공식의 조도계수 , k는 다음과 같다.8.4.1 Du Boys의 식{nameOfApplication=Show}
수리학(HYDRAULICS)9장, 수격작용9. 수격작용- 수격작용은 관수로 흐름 중 부정류의 예로 괴도수리현상. - 괴도수리현상이란? 관로 시스템에서 관로내의 흐름이 정류상태에서 짧은 시간 동안 부정류 상태를 거쳐 다시 정류상태로 변화되는 현상을 말한다. - 수격작용은? 압력파가 물과 관로의 탄성으로 결정되는 일정한 전파속도 c 로 관로를 왕복하여 관재료에 충격을 주는 현상. ▶수력발전시 터빈의 시동 등으로 밸브를 갑자기 열 때9. 수격작용9.1 관로내의 압력파① 관내를 정상류로 흐르고 있는 물을 말단의 밸브를 조작하여 순간적으로 폐색시키면 밸브에 접한 물의 속도는 “0”이 된다. ②실제로 물의 압축성이나 관벽의 탄성을 고려해 순간적인 유속변화 에 의하여 발생되는 압력변화 만큼 압력이 상승된 채 상류로 전파하게 된다. ③ 급상승된 압력은 상류의 저수지, 즉 관입구에 도달하는 순간 저수지에 흡수되어 압력은 작아진다. ④ 저하된 압력상태가 다시 하류쪽으로 전파되고 밸브 위치에 도달하면 이와 같은 상태가 가시 상류로 전달되어 압력파의 왕복현상이 발생하는 것이다.9.1 관로내의 압력파▶그림 (9-2) 밸브를 순간적으로 폐색하는 경우의 압력파의 왕복현상9.1 관로내의 압력파그림에서 수격작용의 주기가 임을 알 수 있다. 이러한 현상은 관로에 마찰손실이 없다면 계속 반복 될 것이다.9.2 급폐색과 완폐색- 순간적인 유속변화 에 의하여 일어나는 압력변화 의 선단이 어느 시각에 A 단면에 있다고 가정하자. - 시각 후에 수격파는 A 에서 만큼 상류에 있는 B 단면까지 전해지므로 이 AB 부분에 대하여 마찰을 무시하고 Newton 의 제2법칙 에 대입하면,9.2 급폐색과 완폐색- 윗 식을 정리하면 - 이므로 - 이 압력변화는 관의 길이를 l 이라 할 때 t=l/c 후에는 관의 입구에 도달하지만 수위 일정하게 유지, 반사파 작용으로 t=2l/c 후에 밸브위치에 도달한다.9.2 급폐색과 완폐색( 9-1 )∴ 수격파의 왕복시간 수격파의 왕복시간 이전에 폐색을 끝내는 경우에는 밸브위치의 최대수격압수두 은 정상류의 유속을 라 할 때 식(9-1)에서 이고 일 때 이 식을 Joukowski의 최대 수격압식이라 한다.9.2 급폐색과 완폐색( 9-2 )- 밸브의 폐색시간을 라 할 때 ▶ 인 경우 → 급폐색 밸브위치의 최대수격압 구할 수 있음 ▶ 인 경우 → 완폐색 폐색중에 반사파의 영향이 나타나 최대수격압 작아짐 - 완폐색 일 때 구하기 위해 Allievi의 근사식 이용9.2 급폐색과 완폐색9.3 부분폐색- 밸브가 부분적으로 폐색될 경우 정상류의 유속 로부터 유속변화량 와 수격압 수두의 변화량 와의 관계는 - 밸브가 시간 경과 후에 완전히 폐색되면 시간에 따른 폐색이 일정 할 때, 는 와 동일하며 다음과 같다. - 는 부분 폐색시간이다. 윗 식에서 에 대해 식(9-1) 이용하면9.3 부분폐색( 9-4 )( 9-5 )( 9-6 )9.4 수격작용의 기본식- 그림(9-4)와 같이 밸브위치를 원점으로 하여 흐름방향으로 x축을 취하면 관로입구는 x = -l이 된다.9.4 수격작용의 기본식- 벽면마찰을 무시하고 1차원 운동방정식을 적용하면 - 좌변의 가속도항은 다음과 같이 변형된다. - 이므로 운동방정식은 다음과 같이 된다.9.4 수격작용의 기본식( 9-7 )- 큰 압력상승에 기인하는 관의 변형과 물입자의 압축을 고려해 관로의 부분에 질량보존 법칙을 적용하면 - 밀도 단면적 A는 압력 p 의 함수이므로 다음과 같이 변형 - 탄성계수의 정의로부터 , 관 두께 , 직경A라 할 때 주장력 공식과 Hook법칙 으로부터 변형하여 정리하면9.4 수격작용의 기본식( 9-8 )( 9-9 )( 9-10 )- 식 (9-10) 이 연속방정식이며 이 식과 운동방정식 식(9-4)에서 v를 소거하면 압력수두 H의 전파에 관한 기본식 얻고, H를 소거하면 유속 v에 관한 기본식인 다음 식을 얻는다. - 여기서 c 는 경관인 경우 - 그리고 비경관인 경우9.4 수격작용의 기본식( 9-11 )( 9-12 )( 9-13 )9.5 수압조절수조- 큰 압력과 수격작용을 감소시키기 위하여 압력수로와 수압관 사이에 자유 수면을 가진 큰 수조를 설치하며 이를 수압조절수조 또는 조압수조라 한다. - 조압수조의 종류에는 단순조압수조 , 제수공조압수조, 차동조압수조 , 일방향조압수조 , 상부폐색조압수조, 수실조압수조 등이 있다.9.5 수압조절수조9.5 수압조절수조9.6 Surging의 기본식- 수문이 급폐색되면서 Surging 탱크내의 수면은 z 만큼 급상승되고 z=0 을 기준으로 상하로 진동하게 된다. - 이와 같은, 수면 진동은 Surging 이라 하며 Surging과 저수지 사이에서 발생되는 U 자관 진동으로 그 주기는 수격작용에 비하여 현저하게 완만하다. - 연속방정식에서9.6 Surging의 기본식( 9-15 )- 관의 직경이 일정하므로 이 되고 - 동수경사, 이므로 다음 식과 같이 된다. - 압력수로의 손실을 무실할 때의 서어징을 자유서어징이라 하고 서어징의 최대치를 자유서지라 한다.9.6 Surging의 기본식( 9-16 )( 9-17 )자유서어징의 기본식-식(9-11)을 미분하면 - 로 되며, 따라서 식(9-17)은 다음과 같이 된다 - 이 식의 일반해를 구하면 다음 식과 같다. - 여기서 T는 서어징의 주기이며 다음식으로 표시된다.9.6 Surging의 기본식( 9-18 )( 9-19 )( 9-20 )( 9-21 )- 전사용수량 을 순간적으로 차단한 경우를 고려하면 t =0 에서 z=0 이므로 식(9-20) 의 적분상수를 구하면 이며 식(9-20)은 - 적분상수 를 구하기 위하여 미분하면 - 따라서, 식(9-20)은 다음과 같이 된다. ( 시간t에 따른 조압수조의 수위z를 구할 수 있다.) - 조압수조의 최고수위는 윗 식에서 일 때이므로 다음 식과 같다.9.6 Surging의 기본식( 9-22 )( 9-23 ){nameOfApplication=Show}