DOI QR코드

DOI QR Code

한강 본류에의 적용을 위한 FLDWAV 모형의 개선

Enhancement of FLDWAV Model for Its Application to the Main Reach of the Han River

  • 전경수 (성균관대학교 토목환경공학과) ;
  • 김진수 (성균관대학교 토목환경공학과 대학원) ;
  • 이상호 (부경대학교 건설공학부)
  • Jun, Kyung-Soo (Dept. of Civil and Envir. Engrg., Sungkyunkwan Univ.) ;
  • Kim, Jin-Soo (Dept. of Civil and Envir. Engrg., Sungkyunkwan Univ.) ;
  • Lee, Sang-Ho (Div. of Construction Engrg., Pukyong National Univ.)
  • 발행 : 2007.02.28

초록

한강 본류의 잠실 및 신곡 수중보가 흐름에 미치는 영향을 적절히 모의할 수 있도록 FLDWAV 모형을 수정, 개선하였다. 고정보 측에서 발생하는 월류형 흐름에 대해서는 월류 유량 관계식을, 가동보 측에서의 하도형 흐름에 대해서는 Manning 형의 유량관계식을 각각 적용함으로써 복합적인 형태의 수중보 흐름을 모의하도록 하였다. 월류 유량식으로는 수중 위어형 및 자유 월류형 흐름에 대한 식들이 적용 가능하며, 가동보 개방시 또는 미개방시의 흐름을 모두 모의할 수 있다. 모형의 적용성을 검증하기 위하여 수중보 지점에서의 다양한 조건에 대하여 계산을 수행한 결과, 각 경우에 대한 배수효과가 잘 모의되었다. $M_2$$S_2$, 2개 분조에 대한 합성 조위를 생성, 대조 및 소조시의 조위 조건을 하류단 경계조건으로 하여 과거 홍수사상에 대한 모의계산을 수행하였다. 홍수규모가 작을수록 대조 및 소조 시 계산유량의 차이가 커지고, 감조구간도 상류쪽으로 확장되는 경향이 명확히 나타났다. 평수시 흐름에 대한 모의기능을 검사한 결과, 수중보의 존재로 인한 수위의 불연속성이 잘 모의되었다.

FLDWAV model was modified such that it can adequately simulate the effect of Jamsil and Singok submerged weirs in the main reach of the Han River. The enhanced model combines weir-type discharge equations for overflow at fixed weir and Manning equation for fluvial-type flow at the movable weir. Equations for weir overflow include those for submerged weir flow and free overflow. Gates of the movable weir may be open or closed for the simulation. In order to test the simulation capabilities, the enhanced model was applied for various flow conditions at submerged weirs. Backwater effect due to Jamsil and Singok submerged weirs were well simulated. Simulations were carried out for spring and neap tides extracted from artificial tide generated by combining $M_2\;and\;S_2$ tidal constituents. Simulation results cleared indicated that tidal effect extends further upstream as the flood discharge decreases. Low flow simulation capabilities of the enhanced model was tested. Discontinuities of water surface elevation due to the submerged weirs were successively simulated.

키워드

참고문헌

  1. 김상호, 김원 (2002). '한강 하류부 흐름해석을 위한 수리학적 모형의 구축' 한국수자원학회논문집, 제35권 제5호, 한국수자원학회, pp.485-500
  2. 김원, 김양수, 우효섭 (1995). '부정류 모형을 이용한 한강 하류부 하도의 조도계수 산정' 한국수자원학회지, 제28권 제6호, 한국수자원학회, pp. 133 -146
  3. 김원, 김창완. (1998). '신곡수중보의 영향 및 흐름특성 조사.' 건기연 98-097, 한국건설기술연구원
  4. 김원, 김창완, 윤광석, 윤태훈 (2001) '신곡수중보와 조석운동을 고려한 한강 본류의 흐름특성.' 대한토목학회 논문집, 제21권 제3-B호, 대한토목학회, pp. 305-314
  5. 김원, 우효섭, 김양수 (1996). '1차원 St. Venant 방정식을 이용한 한강 하류부 하도의 홍수류 특성분석.' 한국수자원학회지, 제29권 제1호, 한국수자원 학회, pp. 163-179
  6. 서울지방 국토관리청 (1989). 한강 하류연안 개발계획 보고서
  7. 서울지방 국토관리청 (2000). 한강 하천정비 기본계획
  8. 서울특별시 (1992). 서울시 관내 하천제방 안전도 검토 및 치수 종합 대책수립 보고서
  9. 유명관, 전경수 (2004). '홍수시 댐 운영방안을 내부 경계로 포함하는 부정류 계산모형' 한국수자원학회논문집, 제37권 제12호, 한국수자원학회, pp. 1043-1054
  10. 윤용남, 박무종 (1992). '수리학적 홍수추적에 의한 댐 방류시 하류수위 및 주요 하천 구간별 홍수 도달시산의 예측.' 한국수문학회지, 제25권 제3호, 한국수문학회, pp. 115-124
  11. 이상호, 이길성 (1992). '소양강댐 가상 파괴파의 수치모의' 대한토목학회 논문집, 제12권 제2호, 대한토목학회, pp. 109-122
  12. 이정규, 이창현 (2004). '수리학적 홍수추적 모형을 이용한 한강하류부의 조도계수 산정' 대한토목학회 논문집, 제24권 제1B호, 대한토목학회, pp. 25-32
  13. 이종태, 한건연, 서병하 (1993). '한강의 홍수규모에 따른 인도교수위의 조석영향분석.' 한국수문학회지, 제26권 제2호, 한국수문학회, pp. 66-77
  14. 전경수 (1996). '월류흐름을 포함한 부정류 계산모형에 관한 연구' 한국수자원학회지, 제29권 제2호, 한국수자원학회, pp. 153-165
  15. 최병호, 서경석 (1987). '한강감조구간의 홍수추정' 대한토목학회 논문집, 제7권 제3호, 대한토목학회, pp. 133-139
  16. 최병호, 이정렬, 서경석 (1987). '한강감조구간의 조석 전파.' 한국수문학회지, 제20권 제2호, 한국수문학회, pp. 151-160
  17. 최병호, 전덕일, 안익장 (1992). '인천만 및 한강체계의 수치모형' 한국해안.해양공학회지, 제4권 제2호, 한국해안. 공학학회, pp. 130-137
  18. 한강홍수 통제소 (1994). 홍수자료관리시스템 구축
  19. 한국수자원공사 (2004a) 한강수계 댐군 홍수조절 연계운영 시스템 구축(1차년도) 보고서
  20. 한국수자원공사 (2004b). 한강수계 댐군 홍수조절 연계운영 시스템 구축(1차년도): 부록
  21. 해양수산부 (2001). 한강.임진강 유역에 대한 조위 영향연구
  22. 해양수산부 (2002). 한강.임진강 유역에 대한 조위 영향 연구(II)
  23. 황의준, 전경수 (1997). '한강 본류에 대한 부정류 계산모형: 모형의 보정.' 한국수자원학회논문집, 제 30권 제5호, 한국수자원학회, pp. 549-559
  24. Abbott, MB. (1975). 'Methods of characteristics.' Unsteady flow in open channels, K. Mohmmod and V. Yevjevich, eds., Water Resour. Publications, Fort Collins, CO, pp. 63-88
  25. Cunge, J.A., Holly, F.M., Jr., and Verwey, A. (1980). Practical aspects of computational river hydraulics. Pittman
  26. Fread, D.L. and Lewis, J.M. (1998). 'NWS FLDWAV Model.' NWS Report, Hydrologic Research Laboratory, NWS Office of Hydrology, NWA, Silver Spring, MD
  27. Henderson, F.M. (1966). Open channel flow, Macmillan
  28. Holly, F.M., Yang, J.C., Schwarz, P., Schaefer, J., Hsu, S.H., and Einhellig, R. (1990). 'Numerical simulation of unsteady water and sediment movement in multiply connected networks of mobile-bed channels.' IIHR Report No. 343, Iowa Inst. of Hydr, Res., Iowa City, Iowa
  29. Liggett, J,A., and Cunge, J,A. (1975). 'Numerical methods of solution of the unsteady flow equations.' Unsteady flow in open channels, K Mohmmod and V. Yevjevich, eds., Water Resour. Publications, Fort Collins, CO, pp. 89-182

피인용 문헌

  1. Operation of Estuary Barrage and Weirs in the Nakdong River during the Flood Period vol.14, pp.4, 2014, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2014.14.4.289
  2. A Study on the Effect of Dredging and Operation of Weirs on Hydraulic Characteristics in Nakdong River vol.33, pp.5, 2013, https://doi.org/10.12652/Ksce.2013.33.5.1829