있다. ② 침전물 운반과 변화하는 경계 계산 모델링 시스템의 요소는 적당한 시간을 통해 퇴적 침식으로 인한 일차원 침전 물 운반, 변화하는 경계계산을 모의 실험한다.(가능한 단일 홍수 사건 적용을 통 해) 침전물 운반 포텐셜은 수리학적 분류, 외경의 시뮬레이션을 따라서 자갈 크기 의 조각으로 계산되어진다. 주요 형태는 모든 망의 흐름, 준설 수로, 다양한 둑, 침식지를 모델링 할 수 있는 기능을 가지고 있고 침전물 운반 계산에 각각의 다 른 방정식을 사용한다. 모델은 물의 유출과 저류의 기간 동안 또는 수로 기하 수정함으로서 결과된 긴 기간의 흐름을 실험하도록 설계되었다. 이 시스템은 고정된 수로에 유사를 보정 하고 큰 홍수 동안 가능한 최대 침식을 구하고 퇴적율에 의해 준설영향을 예측하 고 침식깊이를 유지하는데 요구되는 수로 축소를 디자인하고 저수지 안에 퇴적을 구하는데 사용된다. (3) 데이터 저장과 관리 (Data Storage and Management) 데이터 저장은 "flat" (ASCII, binary)파일을 사용하여 실행시킬 수 있다. 사용자 입력 데이터는 project, plan, geometry, steady flow, unsteady flow, sediment 데이 터의 분리된 형태로 flat에 저장된다. 출력 데이터는 분리된 binary파일에 저장된다. 데이터 관리는 데이터 interface로 실행된다. 설계사는 개발된 프로젝트에 단일 파 일명을 입력해야한다. 프로젝트명이 입력되면 자동적으로 모든 파일은 만들어지고 interface에 의해 이름지어진다. interface는 기본 프로젝트에 의해 프로젝트와 파일 에 새 이름으로 옮겨지고 지우는 기능을 가지고 있다. (4) Graphics and Reporting 그래픽은 하천 시스템, 단면, 형, 곡선율, 수리 그래프, 많은 다른 수리 요소의 xy -3-
좌표를 포함한다. 다른 단면의 3차원 좌표도 제공된다. 도표의 출력도 이용할 수 있 다. 모든 그래픽과 표의 출력은 스크린에 나타나고 프린트로 보내지고 워드프로세 서나 스프레드시트와 같은 다른 소프트웨어에 보낼 수 있다. 리포팅 기능은 입력데이터뿐만 아니라 출력 데이터도 출력할 수 있다. 원하는 정 보의 양과 형을 형식화 할 수 있다. (5) HEC-RAS 문서 HEC-RAS 패키지는 몇 가지 문서를 포함한다. 각 문서는 설계자가 모델링의 시 스템의 특별한 점을 사용하는데 배울 수 있게 도움이 되게 디자인되었다. 문서 설명 이 매뉴얼은 HEC-RAS 사용법에 대한 안내서이다. 매뉴얼은 모델링 시스템의 소개와 개요, 장치 명령, 시작 방법, User's manual 간단한 예제, 주요 모델링 각 요소에 대한 자세한 설명. 그래픽, 도표로 출력하는 방법이 있다. Hydraulic HEC-RAS에 실행되는 수리계산에 요구되는 데이터와 이론을 reference 설명한다. 방정식은 유도에 사용된 가정과 함께 나타난다. 논문은 manual 모델 파라미터를 측정하고 다양한 모델 접근방법을 제시한다. 이 문서는 HEC-RAS의 다양한 관점을 설명, 논증할 몇 가지를 applications 예를 포함한다. 각 예는 문제 계산, 데이터 요구사항, 일반적인 guide 풀이 단계, 입, 출력 화면의 실행, 중요한 모델링 관점의 논문으로 구성되어 있다. * 설치 및 실행 http://www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras/hecras-download.html D2.2 HEC-RAS로 작업하기 - 개요 HEC-RAS는 그래픽 사용자 통합환경을 사용한 시스템과 사용자와 상호 작용하 는 수리 분석 프로그램의 통합 패키지이다. 이 시스템은 정류 종단면 계산이 가능 하고, 부정류와 침전물 이동, 그리고 여러 수리 설계 계산을 할 수 있다. -4-
HEC-RAS 용어에서 프로젝트는 특정 하천 시스템과 연관된 일련의 데이터 파일 이다. 설계자는 프로젝트의 한 부분으로서 HEC-RAS 패키지에 포함되어 있는, 어 떤 혹은 모든 다양한 종류의 분석도 수행할 수 있다. 프로젝트에 대한 그 데이터 파일들은 계획 데이터, 기하 데이터, 정류 데이터, 부정류 데이터, 침전 데이터, 그 리고 수리 설계 데이터로 분류된다. 작업의 과정 중에서 설계자는 여러 다른 계획을 공식화하여야 한다. 각 계획은 일련의 특정한 기하 데이터와 흐름 데이터를 나타낸다. HEC-RAS에 한번 기본 데 이터가 입력되면 설계자는 새 계획을 쉽게 공식화 할 수 있다. 다양한 계획에 대해 시뮬레이션이 만들어지고 나면 그 결과는 즉시 표와 그래픽의 형태로 비교되어질 수 있다. 이 장에서는 HEC-RAS 소프트웨어로 어떻게 작업을 수행하는지에 대한 개요를 제공할 것이다. 스페셜 토픽으로 HEC-2 데이터 불러오기, HEC-2 결과 재현하기, 그리고 온라인 도움 청하기 등이 있다. 1. HEC-RAS 시작하기 HEC-RAS설치 프로그램을 실행할 때, 자동적으로 HEC-RAS에 대한 새로운 프 로그램 그룹과 프로그램 아이콘을 얻을 것이다. 그것들은 그림 D2.1에 나타나 있다. 그림 D2.1 윈도우에서 HEC-RAS 아이콘 HEC-RAS를 시작할 때, 그림 D2.2에서 보는 바와 같이 주 윈도우를 윈도우에 어떠한 프로젝트 파일도 있지 않을 때를 제외). -5- 볼 것이다(주
그림 D2.2 HEC-RAS 주 실행 창 그림 D2.3 HEC-RAS 주 실행 창 메뉴바의 구성 (1) FILE 이 옵션은 파일관리에 사용된다. 파일메뉴 아래 포함하고 있는 옵션들은 다음과 같다. 새 프로젝트, 프로젝트 열기, 프로젝트 저장하기, 다른 이름으로 저장, 새 이 름 붙이기, 프로젝트 지우기, HEC-2 데이터 불러오기, HEC-RAS 데이터 가져오기, GIS데이터 가져가기, 리포터 생성하기, 나가기. 덧붙여 얘기하자면, 네 개의 최근에 열었던 프로젝트들은 파일메뉴 바로 아래에 적혀질 것인데, 이것은 사용자가 가장 -6-
최근에 작업한 프로젝트를 빨리 열 수 있도록 하기 위한 것이다. (2) EDIT 이 옵션은 데이터를 입력하고 편집하는데 사용된다. 데이터는 네 가지 영역으로 분류된다. 기하 데이터, 정류 데이터, 부정류 데이터, 침전 데이터. 현 버전에서는 단지 기하 데이터와 정류 데이터만 사용가능 하다. (3) SIMULATE 이 옵션은 수리한 계산을 실행하기 위해선 필요하다. 이 메뉴 아이템 아래에 포 함되어 있는 것은 다음과 같다. 정류 분석, 부정류 분석, 침전물 분석, 수리 설계 기 능. 현 버전에서는 부정류 분석과 침전 분석은 사용할 수 없다. (4) VIEW 이 옵션은 설계 결과를 그래픽과 표 형태로 제공하는 일련의 도구들을 포함하고 있다. 보기 메뉴는 현재 다음과 같은 것들을 포함하고 있다. 횡단면, 종단면 수면 곡선, 수위 유량곡선, X-Y-Z 플롯, 횡단면표, 종단면표, 합오차, 경고, 참고. 수리 플 롯은 아직 사용할 수 없다. 그러나 시스템에 부정류에 관한 능력이 추가되면 그때 포함될 것이다. (5) OPTION 이 메뉴는 사용자로 하여금 프로그램 설치 옵션, 초기 변수, 초기 단위계 설정 (영어 혹은 미터계), 프로젝트 단위계 변환 (BG계에서 SI계로 혹은 SI계에서 BG계) 을 변경할 수 있게 한다. (6) HELP 이 옵션은 사용자가 온라인 도움을 이용할 수 있게 할뿐만 버전에 대한 정보도 보여준다. -7- 아니라 HEC-RAS현
그림 D2.4 HEC-RAS 주 실행 창에서 버튼 바의 구성 2. HEC-RAS로 수리 모델 계발하는 단계 (1) 새 프로젝트(New Project) 시작하기 HEC-RAS로 수리학 모델을 계발하는 첫 번째 단계는 새 프로젝트에 대해 작업 할 디렉토리를 설정하고 프로젝트의 표제를 입력하는 것이다. 새 프로젝트를 시작 하기 위해서는, HEC-RAS 메인 창에서 FILE 메뉴로 가서 NEW PROJECT를 선택 하면 된다. 그림 D2.5에서 보는 바와 같이 새 프로젝트 창을 열어준다. -8-
그림 D2.5 새 프로젝트 생성창 그림 D2.5에서 보는 바와 같이, 우선 작업할 드라이브와 경로를 선택한다 (실제 경 로를 지정하기 위해 디렉토리 상자에서 원하는 디렉토리를 더블 클릭하여야 한다). 프로젝트의 파일 이름은 사용자가 변경할 수 없는 확장자 prj를 갖는다. 한번 모든 정보가 입력되고 나면, OK"버튼을 누르면 모든 정보가 수용된다. 오케이 버튼을 누른 후, 프로젝트가 자리잡을 디렉토리와 프로젝트의 표제가 있는 메시지 상자가 나타날 것이다. 만일 이 정보가 옳다면, OK버튼을 누른다. 만일 이 정보가 옳지 않 다면, CANCEL 버튼을 누르고 새 프로젝트 창으로 돌아갈 것이다. 기하 데이터와 흐름 데이터가 입력되어지기 이전에 작업할 단위 체계를 선택하여 야 한다(BG 혹은 SI계). 이것은 HEC-RAS 메인 창에서 OPTION 메뉴의 UNIT SYSTEM을 선택함으로써 실행된다. (2) 기하 데이터 입력하기 다음 단계는 흐름 시스템(하천 시스템 모형도), 횡단면 데이터, 그리고 수리 구조 데이터(교량, 암거, 위어 등등)에 대한 정보와 관련성을 구성하고 있는, 필요한 기하 데이터를 입력하는 것이다. HEC-RAS 메인 창의 EDIT메뉴 에 있는 GEOMETRIC DATA를 선택함으로써 기하 데이터가 입력된다. 한번 이 옵션이 선택되고 나면, 그 림 D2.6 (새로운 프로젝트에 대해 이 화면을 불러온다면 화면에는 아무런 그림도 나오지 않을 것이다)에 보는 바와 같이 데이터 창이 열릴 것이다. -9-
그림 D2.6 기하데이터 입력창 설계자는 하천 시스템 모형도를 먼저 그림으로써 기하 데이터를 입력한다. 이것은 구간-구간 별로, RIVER REACH버튼을 누르고 상류 구간부터 하류구간까지(양의 흐름 방향으로) 그림으로써 완성된다. 구간이 그려지고 나면 사용자로 하여금 하천 과 구간의 인식표를 입력하게 한다. 하천과 구간의 인식표는 16개의 문자로 이루 어진다. 구간이 서로 연결되고 나면, 공유 환경에 의해 접합부가 자동적으로 형성된 다. 설계자는 접합부에 대한 인식표도 입력하도록 요구받는다. 하천 모형도 입력에 대한 더 많은 정보는 6장의 기하 데이터 입력과 편집편을 보면 된다. 하천 모형도가 그려지고 나면 설계자는 횡단면 데이터와 수리 구조 데이터를 입 력할 수 있다. CROSS SECTION버튼을 누르면 횡단면 편집 창이 나타난다. 이 편 집 창에서는 그림 D2.7에서 보는 것처럼, 각 횡단면의 하천명, 구간명, 측점관측소, 그리고 세부항목을 입력하여야한다. 하천, 구간, 측점관측소 식별자는 횡단면이 하 천 시스템에서 위치하고 있는 자리를 표시하는데 사용되어진다. 측점관측소 식별 자는 횡단면이 하천 유선상에 위치하고 있는 실제 하천 측점관측소일 필요가 없지 만 (마일 또는 킬로미터), 숫자 값이어야 한다 (ex. 1.1, 2, 3.5 등). 숫자 값은 구간 내에서 적당한 순서에 의해 횡단면의 위치결정에 이용된다. 횡단면은 구간내의 상 - 10 -
류 가장 높은 측점 관측소로부터 하류의 가장 낮은 측점 관측소까지로 순서대로 치된다. 배 그림 D2.7 횡단면 데이터 입력창 그림 D2.7의 횡단면 데이터 입력창에서 보는바와 같이 각 횡단면에 대해 기본적 인 데이터가 필요하다. 추가 횡단면 그림은 메뉴 바의 OPTION에서 사용가능 하다. 이 옵션은 덧붙이기, 복사하기, 이름 붙이기, 횡단면 지우기, 횡단면 고도 조정하기, 측점 관측소, n-k값 조정하기, 무효 흐름면적, 댐, 장애물, 횡단면 덮개 추가, n-k값 의 수평 변화조정 그리고 측점과 고도의 최대 개수 설정을 포함한다. 또한, 횡단면 데이터 편집기로 가능한 것은 어떠한 단면 또는 구간 단면도 플롯 할 수 있다. 편집 그림들은 횡단면 X-Y좌표 그리드로부터 자르기, 복사하기, 붙이 기, 삽입하기, 그리고 데이터 지우기가 가능하다. 한번 횡단면 데이터가 입력되고 나면, 설계자는 교량, 암거, 위어, 여수로와 같은 어떠한 수리 구조물도 첨가할 수 있다. 횡단면 데이터 편집기와 유사한 데이터 편 집기는 다양한 형태의 수리 구조물에 대해서도 사용가능 하다. 만일 하천에서 흐름 접합부가 있다면, 각 접합부에 대해 추가 데이터가 필요하다. 접합부 데이터 편집기 는 기하 데이터 창으로부터 이용가능 하다. - 11 -
한번 기하 데이터가 입력되고 나면 그 데이터는 파일의 형태로 하드디스크에 저 장된다. 이것은 기하 데이터 편집기에 파일 메뉴로부터 기하 데이터 새 이름으로 저장하기를 선택하면 된다. 이 옵션은 사용자로 하여금 기하 데이터에 대한 표제를 입력하게 한다. 파일 이름은 자동적으로 기하 데이터에 대해 설정되면 디스크에 저 장된다. 표제가 한번 지정되고 나면, 기하 데이터는 주기적으로 기하 데이터 편집기 의 파일 메뉴에 있는 기하 데이터 저장을 누름으로써 저장된다. (3) 흐름 데이터(Flow Data) 입력하기 기하 데이터가 입력되고 나면, 설계자는 필요한 흐름 데이터를 입력할 수 있다. 흐름 데이터에 대한 데이터 입력 형식은 HEC-RAS 메인 창의 EDIT 메뉴에서 사 용할 수 있다. 그림 D2.8에서, 정류 데이터 편집기(steady data editor)라는, 흐름 데이터 입력 형식의 예가 나타나 있다. 그림 D2.8에 보는 바와 같이, 정류 데이터는 다음과 같은 것들로 구성되어 있다. 계산된 종단면의 개수, 흐름 데이터, 그리고 하천 시스템의 경계 조건들. 시스템 내에서 각 구간에 대해 최소한 하나의 흐름데이터가 입력되어 야만 한다. 덧붙여 설명하자면, 흐름은 하천 시스템내의 어떠한 위치에서도 변화될 수 있다. 흐름 값은 모든 종단면에 대해 입력되어야 한다. 경계 조건은 계산의 실행을 위해 필요하다. 만일 상류 흐름 분석이 실행된다면, 하류의 경계조건 만 필요하다. 만일 설계자가 혼합류 흐름 계산을 실행하려 한다면, 상류와 하류 경계조건 둘 다 필요하다. 경계 조건 데이터 입력 형식은 정류 데이터 입력 형식의 경계 조건 입력 버튼을 누름으로써 가져올 수 있다. - 12 -
그림 D2.8 정류 데이터 입력창 정류 데이터와 경계조건 들이 모두 입력되고 나면, 설계자는 그 데이터들을 디스크 에 저장해야 한다. 이것은 정류 데이터 메뉴 바의 파일 옵션에서 흐름데이터 새 이 름으로 저장하기를 선택함으로써 실행된다. 흐름 데이터는 각각의 파일로 저장된다. 사용자는 단지 데이터의 표제를 입력하기만 하면, 파일이름은 자동적으로 할당된다. (4) 수리 계산 실행하기 기하 데이터와 흐름 데이터가 모두 입력되고 나면, 설계자는 수리 계산을 실행할 수 있다. 전에 언급한 바와 같이, HEC-RAS 현 버전에서는 정류 분석, 부정류 분 석, 그리고 수리 설계 기능의 세 가지 형태의 계산이 수행되어질 수 있다. 설계자는 HEC-RAS 메인 창으로부터 SIMULATE메뉴 바 옵션에서 이용 가능한 어떠한 수 리 분석도 선택할 수 있다. 그림 D2.9에 정류 분석 창에 있는, 시뮬레이션 창의 예 가 나와 있다. - 13 -
그림 D2.9 정류 분석 창 그림 D2.9에서 보는 바와 같이, 설계자는 특정 기하 데이터와 흐름데이터를 선택 함으로써 하나의 계획(Plan)을 같이 입력할 수 있다. 계획 제목과 간단한 식별자 (Short ID)가 입력되고 나면, 설계자는 모델이 계산을 수행하는 흐름 평형 하상을 선택할 수 있다. 상류, 사류, 또는 혼합류 평형 하상 계산이 가능하다. 옵션 메뉴 아래의 유용한 부가적인 특징들은 홍수로 침식 분석 계산, 흐름 분포 계산 결과에 대한 위치 설정, 결과 옵션 설정, 수송 계산 옵션, 마찰 경사 법, 저항 계산, 한계 수심 계산법, 데이터 검사, 로그 파일 레벨 설정, 그리고 로그 파일 결과 보기가 있다. 설계자가 계획과 모든 계산 옵션을 선택하고 나서, 정류 분석 창의 가장 아래에 있는 Compute버튼을 누름으로써 정류 계산이 실행될 수 있다. 이 버튼이 눌러지고 나면, HEC-RAS 시스템은 선택된 계획에 대한 모든 데이터를 일괄하여 실행 파일 에 저장하게 된다. 그러면 그 시스템은 정류 모델을 실행하고 실행 파일의 이름으 로 된다. 이 과정은 각 분리된 창에서 실행되어 설계자는 프로그램이 실행되는 동 안 다른 작업을 할 수 있다. (5) 결과 보기와 출력하기 모델이 모든 계산을 끝마치고 나면, 설계자는 결과를 볼 수 있다. 여러 개의 결과 그림이 부 창의 VIEW 옵션아래서 사용가능 하다. 이 옵션은 횡단면 플롯, 종단면 플롯, 유량 곡선 플롯, X-Y-Z 플롯, 특정 위치에서의 표결과(횡단면 표) 합오차, 경 고, 참고를 포함한다. - 14 -
그림 D2.10에 횡단면 플롯의 예가 나와 있다. 사용자는 간단하게 플롯 윗 부분의 목록 상자로부터 적당한 하천, 구간, 그리고 측점 관측소를 선택함으로써 어떠한 횡 단면도 플롯할 수 있다. 사용자는 또한 아래위 화살표 키를 이용해서 플롯을 단계 적으로 수행할 수 있다. 여러 개의 플롯 그림이 횡단면 플롯의 옵션 메뉴 아래에서 이용가능 하다. 이 옵션은 확대, 축소, 플롯할 계획, 종단면, 변수 선택, 선, 심볼, 레 이블, 축척, 그리고 그리드 옵션 제어를 포함한다. 그래픽의 결과 하드 카피는 두 가지 다른 방법으로 실행될 수 있다. 윈도우의 프 린트 관리자 아래에서 사용자가 정의한 프린터기나 혹은 플로터기로 HEC-RAS로 부터 직접 플롯이 보내어질 수 있다. 또한 플롯은 윈도우 클립보드로 직접 보내어 질 수 있다. 한번 클립보드로 보내어진 플롯은 워드 프로세서 같은 다른 프로그램 과 붙어질 수 있다. 이 두 옵션은 다양한 플롯 창의 파일 메뉴로부터 사용이 가능 하다. 그림 D2.11에 종단면 플롯의 예가 있다. 횡단면 플롯의 모든 옵션은 종단면에도 사용가능 하다. 덧붙여 말하자면, 하천의 여러 개의 구간이 설계되어진다면, 특정한 구간을 사용자가 선택하여 플롯 할 수 있다는 것이다. 그림 D2.12에 X-Y-Z 플롯의 예가 보여진다. 사용자는 플롯 확장에 대해 시작점 과 끝점의 위치를 정의하는 옵션을 가진다. 플롯은 하천구간의 다른 원근을 얻기 위해, 좌우 혹은 아래위로 회전할 수 있다. 계산된 수면 종단면 곡선은 횡단면 데이 터 바로 위에 겹쳐질 수 있다. 그 그림은 프린터 나 혹은 플로터로 바로 보내어질 수 있다, 또는 윈도우 클립보드를 통해 다른 프로그램으로 플롯이 보내어질 수 있 다. - 15 -
그림 D2.10 횡단면 결과 그림 D2.11 종단면 플롯 (plot) 플롯 (Profile Plot) - 16 -
그림 D2.12 다리가 있는 하천 구간의 X-Y-Z 원근플롯(perspective plot) 표형태의 결과는 두 가지 형으로 이용 가능하다. 표결과의 첫 번째 형태는 특정 횡단면 위치에서의 수리학적 결과에 대한 세부항목을 제공한다 (횡단면 테이블). 그 림 D2.13에 표결과의 형태의 한 예가 나와 있다. - 17 -
그림 D2.13 특정 횡단면 위치의 상세결과표 그림 D2.14의 예에서 보는 바와 같이, 두 번째 형태의 표결과는 여러 개의 횡단 면과 종단면에 대한 수리학적 결과를 정리하여 간단하게 나타낸다. 여러 개의 표준 표가 종단면 결과표로부터 나온 TABLE메뉴아래에서 사용자에게 미리 정의되고 제 공되어진다. 사용자는 또한 그들이 테이블에 포함하고자 하는 변수들을 특정화함으 로써 그들의 표를 정의할 수 있다. 사용자가 특정화한 테이블의 머릿 부분은 저장 되었다가 프로젝트에 유용한 표준 표의 하나로 나중에 선택된다. 그림 D2.14 종단면 결과표 - 18 -
표결과는 이전에 설명한 그래픽 결과와 마찬가지 방법으로 직접 프린터로 보내지거 나 혹은 클립보드로 보내어진다. 이 옵션 역시 표 형태 각각의 파일 메뉴아래에서 사용 가능하다. 2. HEC-2 데이터 불러오기 중요한 HEC-RAS의 특징은 HEC-2데이터를 불러올 수 있다는 것이다. 이 특징 은 이용자로 하여금 HEC-2데이터를 쉽게 가져와서 설정하고 그 즉시 HEC-RAS를 시작할 수 있다는 것이다. (1) 사용자가 먼저 알아야 할 것 HEC-2데이터를 가져오기 전에, 당신이 알아야할 몇 가지 것들이 있다. 우선, HEC-2의 모든 사용 가능한 옵션들이 HEC-RAS의 현 버전에서는 모두 통합되어 이용될 수 없다. 다음은 HEC-RAS에서 사용할 수 없는 HEC-2의 옵션들이다. - Compute Manning's n from high water marks(j1) Archive(AC) Free Format(FR) Storage Outflow for Hec-1(J4) 위의 옵션들을 포함한 HEC-2데이터를 불러올 수는 있지만 HEC-RAS 프로그램에 서는 무시된다. 한 가지 더 숙지해야할 것은 횡단면이 인식되는 방법이다. HEC-RAS에서는, 각 횡단면은 하천명, 구간명, 그리고 측점관측소로 인식된다. 측점관측소를 두는 것은 상류 최고 지점 관측소에서 하류 최저 지점 관측소의 순서에 의해서 해야 한다. 사 용자가 HEC-2데이터를 가져오면, 팝업 윈도우가 나타난다 (그림 D2.15). 그리고 사 용자가 횡단면의 측점 관측소 인식화에 대한 방법을 선택하기를 묻는다. 만일 당신 이 HEC-2데이터 ID사용을 선택한다면, 프로그램은 횡단면의 측점관측소에 대한 - 19 -
X1기록의 첫 번째 필드를 사용할 것이다. 만일 당신이 이 방법을 선택했다면, 당신 은 HEC-2 파일에서 횡단면이 상류의 최고 측점으로 시작해 숫자를 붙이는지를 확 인해야하고, 두 개의 횡단면이 같은 하천 측점관측소 식별자를 갖지 않는 것을 확 인해야 한다. 만일 두 가지 사항들이 만족되지 않으면, 프로그램은 그 데이터를 정 확하게 불러올 수 없다. 다른 방법으로는 Sequential Counter 사용을 선택하는 것이 다. 이 방법은 단지 1, 2, 3 등으로 하천 측점 관측소를 HEC-2파일에서 횡단면이 발견된 순서에 의해 할당하는 것이다(여전히 상류의 최고 갯수와 하류 최고 갯수는 유지). 그림 D2.15 HEC-2 데이터로부터 측점관측소를 인식하는 방법 HEC-2데이터가 HEC-RAS데이터로 가져오고 난 후, 데이터를 변환하는 것이 필요 하다. HEC-RAS는 거의 새로운 프로그램이다. HEC-RAS가 개발됨에 따라, 우리가 할 수 있는 수리학적 계산을 향상시켜야 한다. 몇몇 이러한 향상들이 필요한 더 많 은 정보를 얻게 하고, 계산의 특정 형태에 대한 사용자로부터의 다른 정보를 얻게 한다. 다음의 특징들은 HEC-2와 HEC-RAS가 변화하는데 필요한 데이터의 목록이 다, 그리고 이것들은 사용자가 데이터를 가져온 후 변환을 요구한다. - Special Bridge(SB) Special Culvert(SC) Normal Bridge(X2, BT) Encroachments and Floodway Determination(X3, ET) Ineffective Flow Areas(X3) 교량 데이터를 가져올 때, 사용자는 데이터가 정확하게 그 교량을 나타내는지에 - 20 -
대한 특별한 관심을 기울여야 한다. 교량에 대한 작업순서는 HEC-RAS가 HEC-2 보다 상세하다, 그러므로 몇몇 데이터를 변환해야 하고 혹은 부가적인 데이터를 입 력해야한다. 교량에 관한 HEC-2 데이터를 가져올 때, 각 교량에 대한 주의 깊은 관측을 해야 한다. 이 사용자 매뉴얼의 6장에서는 HEC-RAS에서 교량에 대해 필요 한 데이터를 설명해 놓았다. HEC-RAS 수리 참조 매뉴얼의 부록 C에는 HEC-RAS 와 HEC-2의 계산에서의 차이점에 대한 상세한 논의가 포함되어 있다. HEC-RAS 와 HEC-2 의 교량 작업순서에서 몇 중요한 차이점은 다음과 같다. ① 특정 교량의 데이터 설정 HEC-RAS는 교량의 개구부를 통한 낮은 흐름에 대해 사다리꼴의 근사법을 사 용하지 않는다. 실제 교량 개구부는 Yarnell 방법과 모멘텀 방법 둘 다에 사용된 다. 이것은 BT데이터에서 낮은 현 정보를 포함하지 않는 HEC-2특별 교량 데이 터 설정에 대해 문제가 될 수 있다. 만일 당신이 데이터 설정을 이와같이 한다면, 데이터를 가져온 뒤에, 교량 상판 정보를 변경하는 것이 필요할 것이다. HEC-RAS에서 압력 흐름 방정식은 실제 교량 개구부를 사용한다, 그리고 지반 데이터와 교량 데이터에 의해 정의된다. HEC-2에서는, 사용자가 압력 흐름에 대 한 면적을 입력하도록 요구받는다. 만일 실제 교량 개구부가 HEC-2데이터에서 사용자가 입력한 것과 다른 면적을 산출한다면, 프로그램은 압력 흐름, 그리고 압 력과 위어 흐름에 대해 다른 결과 값을 얻을 것이다. SB 기록의 피어 정보는 HEC-RAS데이터 설정에서는 하나의 피어로 통합한다. HEC-RAS에서는 피어는 각각의 부분의 데이터로 취급한다. 피어를 갖고 있는 특 별한 교량의 경우, 사용자는,교량에 실제 피어에 따라서, 하나의 피어를 여러 개 의 피어로 바꾸기를 원할 것이다. 피어 정보는 피어 편집기에서 바꿀 수 있다. ② 일반 교량 데이터 설정 HEC-RAS에서 피어는 각각의 분리된 데이터로 취급되어 지기 때문에, 그것들 은 횡단면 데이터나 교량상판에 포함되어 져서는 안된다. HEC-2에서 피어는 일 반적으로 횡단면 혹은 교량상판의 일부로 포함되었기 때문이다, 이러한 데이터들 - 21 -
은 고쳐질 필요가 있다. 피어가 갖고있는 데이터 설정에 대해, 당신은 피어 정보 를 횡단면이나 교량상판과 분리하여, 그 정보를 피어 편집기에 추가시켜야 한다. (2) HEC-2데이터 가져오는 단계 HEC-2데이터를 가져오려면, 다음과 같은 단계를 따라야 한다. ① HEC-RAS 메인 창의 파일 메뉴 옵션아래에서 새 프로젝트를 선택하여 새로 운 프로젝트를 시작한다 (그림 D2.16). 이 옵션이 선택되어지면 하나의 창이 나타나 새로운 프로젝트에 대한 드라이브와 디렉토리를 선택하기를 묻고, 그 리고 나서 프로젝트 표제와 파일이름을 입력한다. OK버튼을 누르면, 팝업창이 나타나 그 정보가 확실한지를 묻는다. ② 메인 창의 파일메뉴에서 HEC-2데이터 가져오기 옵션을 선택한다 (그림 D2.16). 그러면 HEC-2데이터 파일에 대한 드라이브, 경로, 그리고 파일이름을 선택하기를 원하는 팝업창이 나타날 것이다(그림 D2.17). 파일 이름이 목록에 적히는 것 이외에도 HEC-2데이터 의 첫 번째 라인이 창의 표제란에 적힐 것 이다. 원하는 파일이 선택되면, ok버튼을 누른다. - 22 -
그림 D2.16 File 메뉴에서 HEC-2 데이터 가져오는 옵션 ③ HEC-2파일을 선택하고 OK버튼을 누른다, 그러면 팝업 창이 나타나 횡단면의 측점 관측소 인식에 대한 방법을 선택하기를 물을 것이다. 방법을 선택하고 HEC-2데이터 가져오기 버튼을 누른다. 그림 D2.17 HEC-2 데이터를 불러오는 실행 창 ④ HEC-2데이터 파일이 교량이나 암거를 포함한다면, 창이 나타나 당신으로 하 여금 가져와진 모든 교량과 암거의 데이터가 확실하고 정확한지를 확인하게 할 것이다. 데이터들은 자동적으로 초기 이름과 표대로 HEC-RAS형태로 저 - 23 -
장될 것이다. 사용자는,다양한 데이터 편집기의 파일 메뉴로부터 사용 가능한 이름 바꾸기를 이용해 어느 때나 표제를 바꿀 수 있다. 4. HEC-2 결과 재현하기 HEC-RAS 프로그램은 새로운 소프트웨어 중 하나이다. 따라서, HEC-2에서 사용 되던 수리학적 과정이 HEC-RAS에서는 사용되지 않는다. 이러한 이유로, 두 프로 그램 사이에 계산적인 차이점이 있다. HEC-2데이터를 HEC-RAS로 불러올 때, 그리고 이전 작업의 결과를 재현하고자 할 때, 다음 사항들을 고려해야 한다. (1) 우선, 가져오려는 데이터가 적합해야한다. 다시 말해, 작동하는 HEC-2모델로 부터 데이터를 가져 왔는지, 그리고 수리학적으로 적합한지 고려해야 한다. 횡단면의 개수는 적당한지, 그리고 횡단면 데이터에 어떠한 결점은 없는지 등을 꼼꼼히 살펴보아야 한다. (2) HEC-RAS에서 계산 이동에 대한 초기방법은 HEC-2와는 다르다. 그러나, HEC-RAS는 HEC-2와 함께 계산 이동에 관한 능력을 갖고 있다. 만일 HEC-2결과를 재현하고자 한다면, 계산 이동에 있어서 HEC-RAS와 HEC-2 방법을 바꾸야 한다. 이것을 하기 위해서, 정류 분석 창으로부터 메뉴 바의 옵션을 선택한 다음 계산 이동을 선택한다. 이것이 선택되면, 그림 D2.18에서 보는바와 같이 팝업창이 나타날 것이다. HEC-RAS초기 방법(break in n값 방법) 과 HEC-2형태 방법의 두 가지 이용 가능한 방법이 있다. HEC-2결과 를 재현 하고자 한다면 HEC-2방법을 선택한다. 그림 D2.18 HEC-RAS 계산 이동 팝업 - 24 - 메뉴
(3) HEC-RAS 교량 해석 과정은 HEC-2에 비해 더 해석적이다, 그러므로 교량 위치결정에 있어서 차이점이 발생할 수 있다. 첫째, 교량 데이터를 자세히 살 펴보고 설계하려고 하는 교량을 정확하게 나타내는지를 확인한다. 교량에서 이전의 작업과 결과를 비교하는 것이 필요하다고 느껴지면, 교량설계 접근법 에서 사용되어지는 계수를 조정하는 방법이 있다.(압력과 위어 흐름 계수, 낮 은 흐름 계수, 수축 팽창 계수 등). 교량 작업 순서에 있어서 HEC-RAS와 HEC-2의 차이점에 대한 더 상세한 정보를 원한다면, 수리학 참조 매뉴얼의 부록 C를 보면 된다. (4) 때때로 한계 수심 해법에서 프로그램이 이행되지 않는 위치에서 차이점이 발 생할 수 있다. 이 위치에 대한 한계수심이 합당한지를 먼저 자신에게 물어야 한다. 프로그램 둘 다 횡단면의 간격이 너무 떨어져 있을 때 한계수심에서 프 로그램이 이행되지 않는 일반적인 문제가 있다. 만일 한계수심이 합당하다고 느껴지면, HEC-RAS의 해답이 HEC-2의 해답보다 더 낫다. HEC-RAS에서 한계 수심 작업 과정은 HEC-2보다 더 이해하기 쉽다. HEC-RAS는 한계수심 위치결정에 대한 더 정확한 에러 한계를 가질 뿐만 아니라 다중 한계수심을 찾을 수 있고 거기에서 가장 적합한 한계수심을 찾아낸다. (5) 홍수로 침식이 게산된 위치에서도 차이점이 발생할 수 있다. HEC-RAS홍수 로 침식 해석 과정은 HEC-2에서 사용 가능한 방법을 발전 시켜왔다. 또한, HEC-2에서 초기값이 교량에서의 침식을 갖지 못하는데 반해, HEC-RAS에 서는 교량에서의 초기값이 침식 작업과정을 실행할 수 있다. 침식 작업과정에 관한 차이점에 대해 더 알기를 원한다면, 수리학 참조 매뉴얼의 부록 C를 보 면 된다. (6) (1)에서 (5)까지 과정을 다 읽어보고 난 후, 만일 계산된 종단면에서 계산적인 차이점이 발생한다면, 이전의 작업 결과를 재현하기 위해서 Manning의 n 값 을 변화시킬 필요가 있다. 일반적으로 이것은 바람직하지 못한 방법이다. 만 일 n값을 변화시키기로 결정했다면 작업하고 있는 하천에 적합한 실제 범위 내에서 그 값을 유지해야 한다. - 25 -