• Title/Summary/Keyword: 수중 자연제방

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Backwater Evaluation Method of Tributary Stream by Operating Serial Weir in Nakdong River (낙동강 직렬보의 관리수위 운영에 따른 지류하천 배수기능 평가기법)

  • Jung, Sung-Soon;Choo, Tai-Ho;Jee, Hong-Ki
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.392-396
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    • 2011
  • 본 연구는 자연하천에서 직렬보 설치에 따른 배수위 계산을 실시하여 여러 가지 수리특성인자들의 결과와 비교해 보았다. 그 결과, 자연수위에 따른 통수단면적보다 수위증가로 인한 통수단면적의 영향이 가장 큰 것으로 분석되었다. 그러나 유속을 포함한 다른 수리특성인자의 영향은 다소 적은 것으로 분석되었다. 따라서 보(weir)를 설치할 경우 다른 수리특성인자보다 수위상승에 따른 통수단면의 통수능력이 먼저 검토되어야 할 것이다. 또한 자연하도에 비해 수중보 설치에 의한 상류의 수위상승 종단거리가 예상치보다 매우 크게 나타나고 있었기 때문에 보 설치에 따른 종단거리의 영향을 파악하여 제방설계를 실시해야 할 것으로 판단된다. 보의 설치는 수위증가로 인한 용수확보, 수변공간 확보 등 많은 이점이 있으나, 홍수시의 하도통수능력 고려, 오염물질의 퇴적으로 인한 수질오염 방지 그리고 갈수시에 하천의 유지용수 확보 등을 고려한 신중한 분석 검토를 해야 할 것으로 사료된다.

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Experimental Study on the Resistance of Erosion of the river banks covered with Vegetation-Mat (제방법면 보호용 식생매트의 내침식성에 관한 실험적 연구)

  • Jang, Chang-Lae;Lee, Kyung-Su;Kim, Ji-Hak
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.346-350
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    • 2011
  • 최근에 경제성장과 도시화로 인하여, 하천의 복원사업이 활발하게 진행되고 있다. 특히, 하천복원 사업은 생태계 및 경관의 기능이 강조되고 있으며, 사회적으로 이에 대한 요구가 매우 높아지고 있다. 하천복원 사업을 추진함에 있어서 하천의 제방 법면의 처리에 대하여 많은 시도가 진행되고 있다. 특히, 식생매트는 안정적이면서 자연재료를 활용하여 생태계의 다양성과 녹색 경관을 형성할 수 있어서 많이 도입되고 있다. 그러나 이에 대한 홍수의 안정성 검토가 거의 이루어지지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 식생매트에 대하여 실외실험을 통하여 홍수에 대한 안정성 및 내침식성 특성을 파악하였다. 식생매트의 표면에 있는 돌기는 유수 중에 부력에 의해 위로 상승하며 수중에서 식생의 역할을 하게 되며, 유수의 직접적인 영향을 저감시키는데 매우 중요한 역할을 하게 된다. 따라서 흐름에 대한 식생매트의 법면보호 효과를 증대시키기 위해서는 법면과 식생매트의 부착을 크게 하고, 식생매트를 부착시키는 앵커의 수중 노출을 최대한 저감하며, 유수 중에 앵커의 식생매트의 부력에 대한 지지력을 증가시키는 것이 중요하다. 또한 식생매트와 식생매트의 접합부에 유수 중에서 흐름의 집중이 발생하지 않도록 시공이 필요할 것으로 사료된다. 연구의 실험 결과는 복강첩이(福岡捷二)등(1987)이 제시한 식생의 활착에 의해 뿌리의 깊이에 대한 내침식성 특성과 비교하였다. 부직포가 2겹일 경우에 식생매트의 내침식성 강도는 복강첩이(福岡捷二)등(1987)에 의하여 제시된 식생뿌리 깊이가 10 cm 인 경우보다 약간 작으나, 부직포가 3겹일 경우에는 경우에는 복강첩이(福岡捷二)등(1987)에 의하여 제시된 식생뿌리 깊이가 10 cm 인 경우와 잘 일치하는 것을 보여주고 있다. 또한 부직포가 4겹일 경우에는 식생매트의 내침식성 강도는 복강첩이(福岡捷二)등(1987)에 의하여 제시된 식생뿌리 깊이가 10 cm 인 경우보다 큰 것을 보여주고 있다. 또한 평균 침식깊이는 부직포가 2겹일 경우에 평균 3.8 cm이며, 부직포가 3겹일 경우에 평균 3.4 cm 이었다. 부직포가 4겹일 경우에는 평균 침식깊이는 3.0 cm 이었다.

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Depth-averaged 2-D numerical model for the vegetated open-channel flows (식생된 개수로에서의 수심 평균된 2차원 수치모형)

  • Kim, Tae-Beom;Choi, Sung-Uk;Jeon, Woong-Hyeon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1378-1382
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    • 2007
  • 과거에는 치수적인 측면에서 하상과 둔치에 자생하는 식생이 홍수시 하천의 통수능을 줄인다는 이유로 기피 대상이 됐으나, 근래에 들어 생활수준의 향상과 더불어 국민의 여가생활에 있어서 하천의 친환경적인 역할이 증대되고 있다. 하천에서의 식생은 토사의 침식을 억제하여 탁도를 줄이며, 수중야생 동 식물들의 서식처를 제공하고, 제방의 식생은 제방의 안정에 기여한다. 뿐만 아니라 식생은 첨두홍수량을 줄이는데 기여하고, 유출에 의한 오염물질을 여과시킨다. 과거에는 하천 식생을 고려하기 위해 Manning 공식 등을 이용하여 단순히 경험적으로 조도계수만을 증가시키는 방법을 사용하였다. 단순히 조도계수를 증가시킬 경우, 식생이 수로에 존재하면 전체적인 흐름저항은 증가하지만, 하상 전단력은 감소한다는 개념과 맞지 않게 된다. 또한 기존 식생수로에 관한 연구의 초점은 주로 수직모형에 의한 수직 흐름구조 변화에 있어 왔다. 하지만 수직모형을 실제 자연하천에 적용하기란 쉽지 않고, 실무적인 측면에서 비실용적이다. 따라서 본 연구에서는 실무적으로 적용성 및 활용도가 높은, 식생항력 개념을 적용시킨, 수심 평균된 2차원 수치모형을 개발하였으며, 직선수로에 식재구간을 설정하여 식생에 의한 흐름특성 변화를 살펴보았다. 식생이 존재함으로써 수면의 상승이 유발되었고, 비식재 구간에서의 평균유속이 상대적으로 높은 증가율을 보였다.

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A Study on the Wetland Restoration for the prevention of Stream Aggradation (하천 육역화방지를 위한 습지복원방안에 관한 연구)

  • Ahn, Hong-Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.218-218
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    • 2020
  • 우리나라의 하천은 홍수방어와 토지이용을 목적으로 제방을 설치하고 하도를 직강화화 시켰으며, 저수로와 홍수터를 분리하는 단면의 조성 그리고 하천의 홍수터를 농경지나 공원 및·주차장 등으로 활용하는 등 홍수터를 인위적으로 고착화시켜왔다. 더욱이, 상류의 댐 및 저수지에서 방류량을 조절함으로써 중소규모의 홍수가 줄어드는 등 하천 흐름의 변화를 나타내는 유황이 단순해져 하상변화가 감소되고 건조화됨으로 인하여, 식생침입 등에 따른 하천 수림화가 진행되고 이로 인하여 하천이 습지라고 볼 수 없는 육역화 현상이 심화되고 있는 현실이다. 따라서 자연과 인간이 공존하기 위한 올바른 하천환경 관리를 위하여 해당하천에 대한 육역화의 원인규명 및 대책수립이 필요하다. 본 연구에서는 1986년에 신곡 수중보가 건설되었고 이로인하여 하류의 수리적 환경 등의 여건변화로 사주의 변화가 급격히 진행된 한강의 장항습지를 대상으로 하천 육역화 현황 분석 및 외국의 하천 육역화 복원사례를 통하여 장항습지에서의 복원방안을 제안하였다. 장항습지는 한강하구를 향하여 우안으로 가늘고 길게 형성된 사주로서, 본 연구에서는 종단길이 약 7.5km(신곡수중보~일산대교)를 대상으로 하였으며, 조사구간 내 사주의 폭은 최장 약 500m, 최단 약 60m 정도이다. 장항습지의 경년별 면적비교 결과, 장항습지는 1985년대비 현재 약 11.7배로 확대되었으며, 특히 2016년도에 급격히 증가된 것으로 분석되었다.

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Three Dimensional Numerical Simulation of Flows around Spur-Dike (3차원 수치모형을 이용한 수제주변 흐름의 수치모의)

  • Choi, Sung-Uk;Yang, Wonjun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.1413-1417
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    • 2004
  • 수제는 하천 흐름을 적극적으로 제어하여 수심을 유지하고, 소류력을 증가시키는 한편 수세를 줄여 토사의 침전을 유포하고자 하는 하천 시설물이다. 수제에 의한 역흐름장(diverse flow fields) 혹은 수제역 (spur-dike zone)의 형성은 다양한 수중생물의 서식환경을 조성하거나 홍수 시 어류의 피난처로 사용될 수 있기 때문에 최근 중시되고 있는 자연형 하천 공법에 수제가 도입되고 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 수치모형을 이용하여 수제주변 흐름을 수치모의 하여 Rajaratnam과 Nwachukwu (1983)의 수리실험 자료 및 Tingsanchali와 Maheswaran (1990)의 2차원 수치모의 결과와 비교하였다. 수치모의 결과 이차흐름과 역방향 흐름이 크게 나타나는 수제 안쪽 및 제방과 가까운 지점에서는 수치모의 자료와 실험자료가 잘 일치하지 않는 결과를 보였으면, 이러한 지점을 제외한 다른 지점에서는 실험자료와 유사한 결과를 나타내고 있음을 확인하였다. 단일 수제에 의한 재순환영역 (recirculation zone)은 수제길이의 약 10배 지점인 것으로 나타났으며, 이는 기존의 연구결과와 유사하였다. 또한 수제 뒤편에 형성되는 와의 중심이 수면에 가까운 지점일수록 뒤로 이동하는 것을 확인하였다. 이는 Tominaga 등 (2001)의 실험결과와 유사한 것으로서 수심에 비례하여 수제 뒷부분에 형성되는 와의 크기가 커지는 것을 파악하였다.

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An experimental study on vortex formation in groyne fields according to groyne spacing and installed angles (수제간격과 설치각에 따른 수제역내 와형성에 대한 실험 연구)

  • Kang, Joongu;Kim, Sungjoong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.1
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    • pp.35-48
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    • 2018
  • Groynes are installed generally to protect the riverside or the river bank from the erosion caused by water flows by controlling the flow direction and velocity in rivers. In the past, groynes were used to secure enough depth of water in canals. As there has been a growing interest in river restoration and the natural river maintenance since 2000, groynes are proposed as a major environmental hydraulic structure because the flow control and various river bed conditions around the groyne can contribute to habitat functions. Groynes are typically installed in a series. In designing groyne series, groyne spacing is an important factor because the flow changes in the main canal and the flow inside the groyne area occurs variably depending on the groyne spacing. This study provide information to determine the groyne spacing suitable for the purpose of the groyne by examining the flows that variably changes according to the groyne spacing and angle in the recirculation zone of the groyne field. In particular, the formation of vortex, the location of vortex core and the water flow near the river bank, all of which occur in the recirculation zone inside the groyne area, were mainly analyzed to examine the flow characteristics near the river bank that influences the safety of the river bank area. The results of the experiment will serve as important basic data to examine changes in the river bed inside the groyne area as well as the safety of river banks following the installation of groyne series.

Development of Depositional Landforms in Upstream Reach of Ulsan Sayeon Dam Lake (울산 사연호 상류의 퇴적지형 발달)

  • Chang, Mun-Gi
    • Journal of the Korean association of regional geographers
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    • v.13 no.4
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    • pp.409-421
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    • 2007
  • The purpose of this paper is to consider the formation processes and depositional conditions of bars formed at the upper-stream part of Sayeon Dam since Sayeon Dam construction in 1964. Results of analyzing the shape characteristics of bars and their sediment grain size distribution are as follow: Firstly, bars are able to categorized as subaqueous bars (A, B), mid-channel bars(C, D), and tributary side-bars(E). Secondly, the outline of bars has longish along the flow path, and their height lowers more and more going towards downstream. Also the height of bar surface tend to heighten from flow path to mountain slope. However, the near part of A is comparatively higher than its distant part, A is defined as a subaqueous natural levee and back swamp. Thirdly, the average particle size of A and B become smaller toward mountain slope. In transportation style, ratio of suspended load become higher toward mountain slope. Fourthly, sorting is worse to very worse according with lake's random changable water level. Fifthly, bar A and B were formed by vertical sedimentation of sediments according as sediments transported along flow path in the subaqueous conditions were spreaded out of flow path. C and D were formed by bed load as flood level lowered. And E was formed by vertical sedimentation while stream flow stopped in tributary's mouth areas with the water level heightening.

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An Experimental Study on Flow Characteristics for Optimal Spacing Suggestion of 45° Upward Groynes (45° 상향수제의 적정 간격 제시를 위한 흐름특성 실험 연구)

  • Kim, Sung Joong;Kang, Joon Gu;Yeo, Hong Koo
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.47 no.5
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    • pp.459-468
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    • 2014
  • Groyne to control the direction and velocity of flow in rivers is generally installed for the purpose of protecting riverbanks or embankments from erosion caused by running water. In particular, as interest in river restoration and natural river improvement increases, groynes are proposed as a key hydraulic structure for local flow control and riparian habitat establishment. Groynes are installed mainly in groups rather than as individual structures. In case of groynes installed as a group, flow around the groynes change according to spacing in between the groynes. Therefore, groyne spacing is regarded as the most important factor in groyne design. This study aimed at examining changes of flows around and within the area of groynes that take place according to the spacing of groynes installed in order to propose the optimal spacing for upward groynes. To examine flow characteristics around groynes, this study looked at flows in main flow area and recirculation flow area separately. In main flow area, it examined the impact of flow velocity increasing as a result of conveyance reduction that is exerted on river bed stability in relation to changes in the maximum flow velocity according to installation spacing. As a factor causing impacts on scouring and sedimentation within the area of groynes, recirculation flow in the groyne area can lead problems concerning flow within the area and stability of embankment. As for recirculation area, an analysis was conducted on the scale of rotational flow and the flow around embankment that exerts impacts on stability of the embankment. In addition, a comparative analysis was carried with reference to changes of the central point of rotational flow that occur within the area of groynes. As a result of compositely examining the results, the appropriate installation spacing is proposed as min. four times-max. six times considering a decrease in flow velocity according to the installation of upward groynes, river bed stability and stability of embankments against counterflow within the area of groynes.

Analysis of the Environmental Index and Situation Naturalized Plants in the Stream of Downtown Jeonju (전주 도심 하천의 귀화식물 현황과 환경지수 분석)

  • Oh, Hyun-Kyung;Beon, Mu-Sup
    • Korean Journal of Environmental Biology
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    • v.24 no.3
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    • pp.248-257
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    • 2006
  • Total naturalized plant species in the streams of Jeonju were listed as 109 taxa; 24 families, 75 genera, 106 species, 3 varieties. Dividing by stream, Jeonju stream has 75 taxa; 20 families, 55 genera, 73 species, 2 varieties. Samcheon stream has 86 taxa; 19 families, 64 genera, 84 species, 2 varieties. Soyang stream has 80 taxa; 21 families, 60 genera, 77 species, 3 varieties. Urbanization Index (UI) of total streams (109 taxa) was 40.2%. UI was 27.7% in Jeonju stream (75 taxa), 31.7% in Samcheon stream (86 taxa), 29.5% in Soyang stream (80 taxa). Dividing by degree of naturalization classification, 25 taxa (9.2%) were found in class 5, 17 taxa (6.2%) in class 4, 32 taxa (11.8%) in class 3, 27 taxa (9.9%) in class 2 and 8 taxa (2.9%) in class 1. Dividing by introduction period, 48 taxa (44%) aye in period I, 19 taxa (17%) in period II, 42 taxa (39%) in period III. Dividing by growth type, 48 taxa (44%) are annuals, 25 taxa (23%) are biennials, 33 taxa (30%) are perennials. Dividing by the place of origin, 39 taxa (35%) are from Euyope, 33 taxa (30%) from North America, 11 taxa (10%) from Tropic America, 9 taxa (8%) from Europe Asia,5 taxa (5%) from South America, 5 taxa (5%) from China.

Changes of Physical Structure of Hangang(Riv.) in Seoul City Area (서울시 구간 한강의 물리적 구조 변화에 관한 연구)

  • Hong, Sukhwan;Yeum, Junghun;Han, Bongho
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.19 no.4
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    • pp.403-408
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    • 2017
  • This study aims to set up the basic data to manage the waterfowl habitat through the analysis of the changes of physical structure according to the time series of Hangang(Riv.) as water birds' habitat. Study area was 41.5km in length from Paldang bridge to Hangju bridge. during total length of 497.52km and horizontal boundary was based on the protected lowland in year 1975. As the analysis result of land use from the center of water to adjacent road to the river, ratio of year 1975 was in order of sedimentary land(22.7%), surface water(20.7%), built-up area(16.9%), field(16.2%), paddy field(15.9%), and afterwards most of the areas were changed through the construction of arterial highway and submerged weir in order to use Hangang(Riv.). In year 1985, the area ratio of protected lowland(57.8%) and surface water(32.8%) dramatically increased. After construction of river bank the recreational areas continually increased and relatively natural areas decreased. In year 2005, the area ratio of protected lowland was enlarged to 57.6% and surface water also to 33.3%. While the length of both riversides and naturalness decreased by 10.9%, 91.5% respectively in year 2005 compared to year 1975, the depth of water increased by 1.46m. Comprehensively, the flow of changes by physical structure in Hangang(Riv.) for 30 years was divided into two periods. The main characteristics in the first period were decrease of riverside area and enlargement of the surface water through the massive construction before middle of year 1980, and afterwards revetments were intensively artificialized with changes of land use for amusement area. In terms of water fowl habitat, Hangang(Riv.) which previously had various types of habitat condition was changed into simplified habitat for few of species, and the active improvement apporach was needed for habitat diversity.