KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Analysis on Looped Stage-Discharge Relation and Its Simulation using the Numerical Model

수치모형을 이용한 고리형 수위-유량 관계 분석

  • 김지성 (한국건설기술연구원 하천해안연구실) ;
  • 김원 (한국건설기술연구원 하천해안연구실) ;
  • 김동구 (한국건설기술연구원 하천해안연구실) ;
  • 김치영 (유량조사사업단 연구개발실)
  • Received : 2008.03.04
  • Accepted : 2008.11.12
  • Published : 2009.01.31
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Abstract

This study is focused on the analysis of loop characteristics of stage-discharge relation which is widely used for the production of discharge data and the simulation of loop stage-discharge relation using the numerical model. Analysis of consecutive stage and discharge data at 3 points revealed that loop of stage-discharge relationship is very strong. This means that the existing single stage-discharge relation may include large amount of error. Various flood events are simulated in mainstream of Han river with one-dimensional numerical model. The calculated stage data are compared with measured data. Especially continuous field-flow measurements concurrently collected with an Acoustic Doppler Velocity Meter (ADVM) on Hangang bridge in the case of 2007 flood event are used to verify the model applicability of estimating flows in open channels. This comparison shows that numerical model is an accurate and reliable alternative for making the real stage-discharge relation. Simulation of stage-discharge relation by a numerical model at Paldang and Hangang bridge showed good agreements with measured one, so it may be possible to generate real loop stage-discharge relation with properly calibrated and verified numerical model. It can be concluded that results of this study can contribute to error analysis of conventional single stage-discharge relation and development of loop stage-discharge relation with numerical model.

본 연구에서는 일반적으로 유량 자료의 생산을 위해 널리 사용되는 수위-유량관계의 고리형 특성 분석과 수치모형에 의해 이를 재현하는 것을 목적으로 하고 있다. 팔당대교 등 3개 지점의 연속적인 수위와 유량자료를 분석한 결과 여러 사상에서 매우 강한 고리형 특성이 발생하는 것을 확인하였다. 이는 기존 단일 수위-유량관계가 많은 오차를 포함할 수 있다는 것을 나타낸다고 할 수 있다. 한강 본류부에 일차원 수치모형을 이용하여 다양한 홍수사상에 적용하고, 그 결과를 실측 수위와 비교하여 검증하였다. 특히 2007년 홍수사상의 경우, 한강대교에 설치된 ADVM을 이용한 연속적인 유량측정 자료와 비교하여 수치모형에 의한 간접유량 산정의 적용성을 검증하였다. 검증된 수치해석 결과로부터 주요지점의 수위-유량관계를 작성한 결과 실측치와 유사한 형태를 구할 수 있었는데, 적절히 보정되고 검증된 수치모형을 이용하면 고리형 특성이 매우 강한 수위-유량관계의 재현이 가능함을 분석하였다. 본 연구 결과는 기존 단일 수위-유량관계의 오차 분석과 수치모형을 이용한 고리형 수위-유량관계 개발에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

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