국가직 7급(2차)   조회수 413 2021.09.11. 14:19

2021 국가직 7급 수리수문학 문제 정답 (2차) - 2021.9.11.

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수리수문학-가정답(2021-09-11 / 427.9KB / 45회)

 

 2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 수리수문학 가 책형 1 쪽 수리수문학 문 1. 그림과 같이 관 내부의 유속을 구하기 위해 B 지점에 Pitot 관을 삽입하였다. 관 내부의 유속이 3 m/s일 경우, A와 B 지점에서의 관 내 수면차 H[m]는? (단, 관로 내 점성에 의한 에너지 손실은 없는 것으로 가정하고, 중력가속도 g = 10 m/s2이다) ① 0.25 ② 0.45 ③ 0.65 ④ 0.85 문 2. 폭이 28 m인 사각형 수로에 수심 1.8 m의 물이 3.5 m/s로 흐르고 있을 때, 비에너지[m]는? (단, 중력가속도 g = 10 m/s2이다) ① 1.80 ② 2.41 ③ 3.23 ④ 3.50 문 3. 유체의 기본성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 단위중량은 밀도와 중력가속도의 곱이다. ② 수면에서 깊이가 3h인 지점의 수압은 깊이가 h인 지점의 수압보다 3배 크다. ③ 정수압은 수중물체의 표면에 항상 수직 방향으로 작용한다. ④ 어떤 유체의 비중은 물의 단위중량을 그 유체의 단위중량으로 나눈 값이다. 문 4. 어느 유역에 합리식을 이용하여 재현기간 10년에 해당하는 설계유량을 산정하고자 한다. 도달시간은 30분, 유역면적은 1 km2 , 평균유출계수는 0.5일 때, 이 유역에서의 설계유량[m3/s]은? (단, 이 유역의 10년 빈도 강우강도식은 I  tc   mmhr, tc는 분(min)이다) ① 약 3.5 ② 약 4.0 ③ 약 7.0 ④ 약 12.4 문 5. 수공구조물을 설계할 때 재현기간 10년 빈도인 홍수가 4년 동안 적어도 한 번 이상 발생할 확률[%]은? ① 약 34.4 ② 약 43.4 ③ 약 57.3 ④ 약 65.7 문 6. 10 mm 간격으로 평행하게 놓여진 2장의 평판 사이에 점성계수가 20.0 g0/cm․s인 액체가 들어 있다. 하부판을 고정시키고 상부판을 3.0 m/s의 속도로 움직일 때 발생하는 최대 전단응력[gf/cm2]은? (단, 중력가속도 g = 9.8 m/s2이다) ① 6,120 ② 612 ③ 61.2 ④ 6.12 2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 수리수문학 가 책형 2 쪽 문 7. 직선방향으로 곧게 형성되어 있는 비피압대수층에서 흐름방향으로 100 m 떨어진 두 지점에서의 지하수위가 각각 32 m와 30 m로 조사되었다. 대수층의 폭이 40 m이고 투수계수가 0.2 m/day라 할 때 두 지점을 통해 흐르는 유량[m3/day]은? ① 약 1 ② 약 3 ③ 약 5 ④ 약 7 문 8. 수심이 0.2 m로 흐르고 있는 정사각형 단면의 수로에서 단위폭당 유량은 0.1 m 3/s/m이고, 에너지 보정계수는 1.0이다. 이 흐름의 한계수심[m]은? (단, 중력가속도 g = 10 m/s2이다) ① 0.03 ② 0.05 ③ 0.10 ④ 0.15 문 9. 한 변의 길이가 2 m인 정사각형 관로에 물이 가득 차서 흐르고 있다. 1 km 떨어진 지점까지 40 m 3/s의 물을 송수하고자 할 때 발생하는 손실수두[m]는? (단, 마찰손실계수 f =0.02, 중력가속도는 g = 10 m/s2이고, 부차적 손실은 무시한다) ① 20 ② 25 ③ 40 ④ 50 문 10. 축척 1/16인 모형 댐을 이용하여 새로 건설될 댐의 설계홍수량을 결정하였다. 모형의 설계홍수량이 1.0 m 3/s일 때 원형의 설계 홍수량[m3/s]은? ① 256 ② 512 ③ 1,024 ④ 2,048 문 11. 이상유체를 설명하기 위한 개념과 가장 관련이 있는 것은? ① 등류, 부등류 ② Reynolds 수, Froude 수 ③ 체적탄성계수, 점성계수 ④ 정상류, 부정류 문 12. 개수로 흐름에서 비에너지와 한계수심에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 비에너지는 단위무게의 물이 가진 흐름의 에너지를 말하며 길이 차원을 갖는다. ② 임의의 비에너지에 대하여 한계수심 또는 대응수심이 존재한다. ③ 유량이 일정할 때 비에너지가 최소인 수심이 한계수심이다. ④ 사류에서 상류로 흐를 때 지배단면이 생기는 수심이 공액수심이다. 2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 수리수문학 가 책형 3 쪽 문 13. 물의 단위중량 w, 수면경사 I, 동수반경 R이라 할 때, 등류에서 유수의 소류력 를 구하는 식으로 옳은 것은? ① w RI ② I Rw ③ wRI ④ wR I 문 14. 폭이 b =4 m인 직사각형 수로에 10 m 3/s의 물이 흐를 때, 수심이 y = 2.5 m인 경우 수로의 유속[m/s]과 흐름 특성은? (단, 중력 가속도 g = 10 m/s2이다) ① 유속 1.0, 상류 ② 유속 1.0, 사류 ③ 유속 2.5, 상류 ④ 유속 2.5, 사류 문 15. 밀도 , 점성계수 인 정지하고 있는 유체 속을 반경 r인 구(球) 형태의 토사입자가 매우 느린 속도 U로 움직이고 있다. 해당 입자가 받는 항력 D  rU라는 Stokes 항력식을 이용하면 항력계수 CD  cRe (Re: Reynolds 수)일 때, c의 값은? ① 12 ② 24 ③ 48 ④ 64 문 16. 그림과 같이 비중이 0.9이고 점성계수  = 0.016 kgf․s/m2인 유체가 직경 1.2 m인 원형관에 유량 Q = 0.12 m 3/s로 가득 차서 흐른다. 이 관로의 길이가 800 m일 경우에 마찰손실계수는? (단, 중력가속도 g = 10 m/s2이다) ① 약 0.042 ② 약 0.089 ③ 약 0.018 ④ 약 0.012 문 17. 다음과 같은 3시간 단위도를 정수배 방법을 이용하여 9시간 단위도로 유도하였을 때, 유도된 단위도의 최댓값[m3/s]은? 시간(hr) 3시간 단위도(m3/s) 0 0 1 4 2 8 3 12 4 16 5 12 6 8 7 4 8 0 ① 8.0 ② 12.0 ③ 13.3 ④ 14.7 2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 수리수문학 가 책형 4 쪽 문 18. 유입 유사량의 50 %가 퇴적되는 저수지에 25년간 퇴적된 토사량이 1.5 × 106m 3이다. 저수지 퇴적토의 평균 단위중량은 2 ton/m3일 때, 저수지 상류 유역의 연간 비유사량[ton/km2/year]은? (단, 상류유역 면적은 600 km2이다) ① 100 ② 200 ③ 400 ④ 600 문 19. 물이 가득 차서 흐르고 있는 어떤 원형관수로에서 흐름의 유속을 측정하였더니 유속이 1.0 m/s, Reynolds 수가 500일 때, 관 벽에 작용하는 전단응력[N/m2]은? (단, 물의 밀도는 1 g0/cm3 , 물의 단위중량은 10 kN/m3이다) ① 4 ② 16 ③ 32 ④ 64 문 20. 단면 80 cm × 80 cm, 길이 10 m, 단위중량 0.5 gf/cm3인 직육면체의 물체가 정수 중의 수면 아래로 완전히 잠기기 위해 필요한 최소의 힘[ton]은? (단, 물의 단위중량은 1.0 gf/cm3이다) ① 0.8 ② 1.6 ③ 3.2 ④ 6.4 문 21. 관수로 흐름의 특성과 해석방법에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 층류에서 마찰손실수두는 평균유속에 비례한다. ② 비원형단면에서 마찰손실은 hL  fRh  g V  으로 구할 수 있다. (단, f: 마찰손실계수, : 관길이, Rh : 동수반경, V: 평균유속, g: 중력가속도) ③ 관수로 흐름이 층류일 때 발달거리 L  Re × d이다. (단, Re: Reynolds 수, d: 관경) ④ 마찰계수는 단위면적당 마찰력을 나타내므로 응력과 차원이 같다. 문 22. 3개월 동안 저수지 수표면에서 관측한 강우량이 100 cm, 해당 기간 저수지의 유입량과 방류량은 각각 40 cm, 70 cm이고, 이 기간의 저수지 수위가 10 cm 상승하였을 때, 3개월 동안 저수지에서 발생한 증발량[cm]은? (단, 다른 손실량은 무시한다) ① 60 ② 70 ③ 80 ④ 90 문 23. 자연하천의 직선 200 m 구간 홍수흔적조사에서 최대홍수위상태에 대한 구간 평균 유수단면적 30 m 2 , 윤변 30 m, 수면강하 32 cm, 평균조도 n =0.02로 나타났을 때, 조사된 홍수사상의 최대홍수량 [m3/s]은? ① 40 ② 60 ③ 80 ④ 120 2021년도 국가공무원 7급 공채 제2차 필기시험 수리수문학 가 책형 5 쪽 문 24. 그림과 같이 수조에 비중이 0.8인 기름과 물이 채워져 있을 때, 수조 내부 바닥에 작용하는 총 힘의 크기[kN]는? (단, 물의 단위 중량은 10 kN/m3이다) ① 46 ② 92 ③ 138 ④ 184 문 25. 그림과 같은 유역에 3개의 우량관측소가 설치되어 있으며, 각 우량관측소에 기록된 우량이 다음 표와 같다. 티센(Thiessen) 방법을 사용하여 구한 유역의 평균 우량[mm]은? (단, 굵은 실선은 유역 경계를 나타내며, 정사각형 격자 하나당 면적은 4 km2이다) 우량관측소 A B C 우 량(mm) 20 20 10 ① 약 16.7 ② 약 16.0 ③ 약 15.7 ④ 약 15.0

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