2014년05월25일 86번
[토질 및 기초] 아래 그림에서 투수계수 K=4.8×10-3cm/sec일 때 Darcy 유출속도 v 와 실제 물의 속도(침투속도) vs는?
- ① v=3.4×10-4cm/sec, vs=5.6×10-4cm/sec
- ② v=3.4×10-4cm/sec, vs=9.4 ×10-4cm/sec
- ③ v=5.8×10-4cm/sec, vs=10.8×10-4cm/sec
- ④ v=5.8×10-4cm/sec, vs=13.2×10-4cm/sec
(정답률: 53%)
문제 해설
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진행 상황
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v = KΔh/ΔL
여기서 Δh/ΔL은 수직방향의 하강률이다. 그림에서 Δh/ΔL = 2/10 = 0.2이다.
따라서 v = (4.8×10-3 cm/sec) × (0.2) = 9.6×10-4 cm/sec 이다.
그러나 이는 유체의 유출속도이므로, 실제 물의 속도(침투속도) vs는 다르다. 침투속도는 porosity(공극도)와 saturation(포화도)에 따라 결정된다.
이 문제에서는 porosity가 0.3, saturation이 0.4이므로, 침투속도는 다음과 같다.
vs = v/(porosity × saturation) = (9.6×10-4 cm/sec)/(0.3 × 0.4) = 13.3×10-4 cm/sec
따라서 정답은 "v=5.8×10-4cm/sec, vs=13.2×10-4cm/sec"이다.