동수경사

1. 본문

동수경사(動水傾斜, Hydraulic Gradient)는 수로(水路)에서 물이 흐르는 동안 발생하는 수두 손실을 나타내는 용어입니다. 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같습니다.

• 정의: 동수경사는 흐르는 물의 거리에 대한 수두(물의 높이) 차이의 비율입니다. 즉, 물이 일정 거리를 이동할 때 얼마나 많은 수두(위치 에너지)를 잃는지를 나타냅니다.
• 다른 표현: 동수경사는 동수 기울기, 동수 구배, 수두 경사, 수력 기울기 등 다양한 용어로 불립니다.
• 계산: 동수경사(i)는 일반적으로 다음과 같이 계산됩니다.

• Δh: 두 지점 간의 수두 차이 (head loss)
• L: 물이 흐르는 거리 (horizontal distance)
• 의미:
• 동수경사는 지하수의 유출 속도, 침투압, 침투 유량 등을 계산하는 데 사용됩니다.
• Darcy의 법칙에 따르면, 유출 속도(V)는 투수 계수(k)와 동수경사(i)의 곱으로 표현됩니다. (V = k * i)
• 동수경사선 (Hydraulic Grade Line, HGL):
• 개수로(open channel) 흐름에서 동수경사선은 수면과 일치합니다.
• 관수로(pipe flow) 흐름에서는, 동수경사선은 각 지점에서 압력 수두와 위치 수두를 합한 값을 연결한 선입니다.
• 동수경사선은 에너지 경사선에서 속도 수두를 뺀 값으로 표현하기도 합니다.