조위영향을 받는 감조하천에서는 조위변화의 주기적인 특성으로 인해 일반적인 수위와 유량의 관계가 성립하기 어렵기 때문에 최근 ADVM(Acoustic Doppler Velocity Meter) 또는 UVM (Ultrasonic Velocity Meter)과 같은 자동 유량측정 기법을 통한 연속유량측정이 이루어지고 있다. 한강대교 수위관측소는 대표적인 감조구간으로 이러한 문제를 해결하기 위해 ADVM 방식의 자동유량측정시설이 설치되어 운영 중에 있으며, H-ADCP 센서를 통해 측정된 유속을 Chiou의 무차원단면유속분포법을 이용하여 유량을 계산한다. 이는 최대유속을 유량산정의 지표로 하여 유량을 계산하는 방법으로, 본 연구에서는 한강대교 자동유량측정시설의 측정성과를 이용하여 유속지수법과 무차원유속분포법에 의해 산정된 유량을 비교하였고, 앞의 방법들을 검증하기 위하여 2008년 ADVM을 이용한 이동보트법으로 측정된 유량과 비교하였다.
감조하천이 위치한 연안 지역의 경우, 강우 및 태풍과 발생과 동시에 만조위가 겹치게 되면 큰 홍수 피해를 입는 지역이다. 감조하천은 조석의 영향으로 인해 물의 흐름 및 수위가 주기적으로 진동하는 특성을 보이고 있다. 조석 현상은 주로 기조력에 의한 주기적인 운동이 발생하지만, 풍속, 저기압 등의 영향도 함께 포함되어 있다. 연안 지역에 대한 홍수 위험 관리를 위해, 본 연구에서는 연안 지역 내 위치한 조위 관측소의 조위 자료를 주기적인 운동을 보이는 조석 성분과 확률론적인 운동을 보이는 파고 성분으로 분리하고자 하였다. 자료 내 각각 세부적인 특성을 확인하기 위해 주파수 대역별 필터링이 가능한 이산형 웨이블릿 변환을 통해 자료를 6단계로 분해하였다. 분해된 각 성분 별 주기성 및 주파수 분석을 실시하여 조석 성분 및 파고 성분으로 분리하였으며, 최종적으로 자료 내 각각 66% 및 34%의 비중을 차지하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과를 활용한다면, 파고의 영향을 고려한 연안 지역의 홍수 관리의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
한강하류부 감조구간의 조석비대칭현상의 발달과정 및 하천유출수의 조석전파에의 영향이 1차원 방정식의 수치적분법에 의해 정량적으로 조사되었다. 모델 결과는 $,$,$ 분조를 포함하는 일부분조들의 진폭이 일부하천구간에서 확폭되는 것을 제시하였다. 증가되는 하천유출수의 조석에 대한 영향을 산정한 결과는 이론적인 추론(Godin, 1985)과도 일치하는 결과를 가졌다.
한반도의 서해안선은 그 길이가 4,000여km에 달하는데, 굴곡이 매우 심하다. 반도 서부의 직선거리는 600여km에 그친다. 드나듦이 큰 해안선은 간석지의 발달뿐만 아니라 서해의 조석현상의 특성에도 영향을 준다. 조석은 해파(wave)의 일종으로 12시간 이상의 주기를 가졌다. 이것의 파장은 수천km이고, 파고는 10m를 넘을 때도 있다. 조석은 서해로 유입하는 하천의 하류구간에 직접 영향을 주었다. (중략)
감조하천이 발달한 경기도 파주시 탄현면 일대의 공릉천 감조구간을 연구지역으로 하여 표층퇴적물의 공간적 분포 특성을 조사하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 공릉천 감조구간의 표층퇴적물은 주로 실트로 구성되어 있다. 둘째, 종단축의 경우 겨울과 여름 모두 감조구간의 하류보다 상류에서 평균입도가 세립해지는 경향이 나타났으며, 여름이 겨울보다 평균입도가 작고 분급이 양호한 것으로 나타났다. 감조구간 종단축의 입도 분포를 볼 때 부유물질이 퇴적되는 데에는 조류의 작용, 특히 밀물의 영향을 많이 받는 것으로 보이며 이러한 경향은 겨울에 더 우세한 것으로 판단된다. 셋째, 횡단축의 경우 하도로부터 거리가 멀어질수록 평균입도가 세립해지는 경향이 나타났다. 넷째, 갑문과 같은 인공 시설 역시 유속을 정체시킴으로써 입도 분포에 영향을 미친다고 판단된다.
하구역으로부터 감조하천 상류로 전파되는 조석파의 특성을 고찰하기 위하여 먼저 국내 연안에서 천문조인 M2분조와 천해조인 M4분조에 대한 조화상수를 분석해 조석비대칭 현상을 파악하였다. 하구역에서 천해조가 크게 발달함에 따라 한강과 금강의 경우 창조우세, 영산강의 경우 낙조우세가 형성된다. 이러한 조석비대칭 현상은 조류속 자료를 분석함으로써 재확인할 수 있다. 조류속 분석 결과 왕복성 조류패턴을 보이는 금강하구와 영산강하구의 경우와는 달리 한강하구의 경우 강화도 주변의 복잡한 지형 및 수로에 기인하여 회전성 조류패턴이 나타나기도 한다. 그러나 잔차류를 제거할 경우 조류속 관측자료 역시 조위와 일관된 창낙조우세를 보이고 있다. 하구역에서 형성된 조석비대칭 현상은 조석파가 감조하천 상류로 전파되면서 천해조의 성장과 더불어 더욱 심화되는 경향이 있다. 하천의 마찰특성과 단면형상에 따라 조석파의 전파양상에도 차이가 발생하여 수심이 얕은 한강과 금강의 경우 SD하구로 분류되어 에너지 소산이 매우 큰 반면 수심이 깊은 영산강의 경우 WD하구로 분류되어 에너지 소산이 덜 한 것으로 나타나고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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