A numerical approximation for modeling morphological behavior in open channels is presented in this paper. The scheme is based on Godunov-type finite volume method which is preferred for its conservation preserving ability. The Saint Venant equations for river flow coupled with sediment continuity form the governing system of equations. Flux computation through cell interfaces is computed by Harten-Lax-van Leer-Contact (HLLC) approximate Riemann solver method at each time step. Second-order temporal and spatial accuracy is confirmed by employing Henn’s method and high-order reconstruction technique with limited gradient, respectively. The coupled model is able to handle discontinuities in surface water flow and bed profiles, and prevent spurious oscillations in all cases. A hydrostatic reconstruction technique is used to handle wet-dry fronts and avoid negative water depths and unphysical high velocities in complex domains. A modification in surface gradient method satisfies the well-balancing between flux computations of momentum and slope-source terms. Comparison of model-results for various tests with their analytical and experimental solutions shows that our numerical scheme is robust in simulating steady and unsteady flows over a various domains.

고정확도를 보장할 수 있는 Compact Finite Volume Method를 이용하여 수심적분형 흐름 모형과 수심평균된 이송확산방정식을 해석하는 수치모형 개발과정을 기술하였다. 이차원의 흐름과 파랑의 상호작용에 대한 실험결과와 제시된 수치모형을 이용한 계산결과는 양호하게 일치하였다. 일차원과 이차원공간에서의 흐름에 의한 스칼라의 이송에 관한 수치모의에서도 수차확산이 거의 발견되지 않았고, 매우 정확히 일치하였다. 개수로에서의 난류혼합에 관한 수치모의 결과에서도 합리적인 스칼라의 혼합양상이 관찰되었다.

In order to simulate a free surface flow in a trench channel, a three-dimensional incompressible unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations are closed with the model. The artificial compressibility (AC) method is used. Because the pressure

유역의 수문현상을 해석하기 위해서는 다양한 지형자료와 수문 시계열자료가 필요하다. 최근 들어 DEM(Digital Elevation Model)과 수자원 주제도와 같은 지형자료 뿐만 아니라 수치예보자료 및 강우레이더의 관측자료와 같은 수문 시계열자료 또한 격자 형태로 제공되고 있으며, 이를 활용한 수문분석에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이러한 격자형 자료를 이용하여 효과적으로 단기간의 강우-유출 현상을 모의하기 위한 물리적 기반의