• 제목/요약/키워드: 하천구성요소

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데이터 분석을 활용한 황강, 금호강 유역의 수질개선방안 연구 (A Study on Improvement of Water Quality in Hwang River and Keumho River Basins Using Data Analysis)

  • 조부건;정우석;김영도
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.143-143
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    • 2019
  • 우리나라 자연수역의 수질이 산업활동으로 배출된 오 폐수와 토지 및 가축에의한 하천오염의 심각성 및 보존에 대한 문제가 많은 관심을 받고 있다. 따라서 하천의 수질모델링에 관한 연구가 국내외적으로 진행되고 있다. 하천은 각기다른 특성을 가지고 있는데 데이터 분석을 통하여 유역특성을 연구하고자한다. 황강과 금호강은 낙동강 본류에 큰 영향을 미치는 지류이다. 두 개의 하천은 상류에 댐이 있다는 공통점이 있지만 각각의 유역특성을 가지고 있으며 특성에 따른 수질개선방안이 필요하다고 판단된다. 하천의 수질 모델링은 해당 수계의 오염부하량, 유출량 등 환경요인의 변화에 이에 따른 하천수질 목표지점의 수질변화를 모의함으로써 합리적 접근방법으로 효과적인 수질관리가 가능하도록 만들어준다. QUAL계열 모델 은 수질항목, 수역 특성, 기타 기초 자료의 제공여건 등을 고려하고 있다. 본 연구에서는 이러한 변화 요소와 기여 특성을 반영한 모의와 해석이 최적화된 QUAL-MEV 모델을 이용하였다. 수질개선방안 시나리오에서는 기존의 수질모델링 연구에 데이터 분석을 포함하여 각 인자간의 연관성 및 영향관계를 파악하고 수질개선방안에 있어 원인을 찾아보고자 한다. 부하량위주의 기존 시나리오 구성과 데이터분석 기반의 시나리오를 비교 분석하여 각 시나리오의 장 단점을 비교하여 유역맞춤형 관리방안을 모색하고자 한다.

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Iber 모형을 이용한 하천 만곡부의 수리특성 분석 (Analysis of Hydraulic Characteristics for River Bends Using Iber)

  • 김도진;전계원;이동혁
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.474-474
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    • 2023
  • 최근 기후변화로 강우량이 증가하면서 복잡한 수위, 소류력, 유속이 나타나는 하천의 만곡에서 여유고를 초과하여 호안의 유실 및 제방의 파괴가 발생하고 있다. 이러한 현상을 예방하기 위해 1차원 홍수유출 모형을 이용하여 직선하도의 수위와 유속 등을 계산하고 분석할 수 있으나, 주로 만곡부가 나타나는 사행하도의 편수위와 소류력, 유속을 고려하지 못한다. 따라서 만곡부의 수리 특성을 해석하기 위해서는 2차원의 수위, 유속의 급격한 흐름변화를 효과적으로 계산할 수 있는 홍수유출 모형이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 강원도 삼척시에 위치한 오십천을 연구대상 지역으로 하여 2차원의 수리특성 분석이 가능한 Iber 모형을 적용하였다. 연구대상 하천을 5m 간격의 유한요소망으로 구성하고 DEM의 고도 값을 입력 하였으며, 하천정비기본계획에서 제시한 빈도별 홍수량을 적용하여 편수위, 소류력, 유속 등의 수리특성을 분석하였다. 그 결과 만곡부에서 최대 1.7m의 편수위가 발생해 여유고를 초과하는 결과가 나타났다. 유속과 소류력은 비례하는 경향을 나타내면서 만곡의 중앙보다는 외측에 집중되는 특징이 나타났다. 향후 하천의 만곡부에서 범람이 발생하면 하천 인근 지역의 피해를 예방하는 방안으로 2차원 모형이 도입되면 피해를 저감 할 수 있을 것으로 기대된다.

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하상재료 입도분포를 통한 임진강 하상변동 특성 조사 (A Study on Characteristics of River Bed Fluctuation with Grain Distribution of Bed Material in the Imjin River)

  • 이삼희;황승용
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.399-403
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    • 2005
  • 이동상 하도에서 하천정비 및 안정하도 유지를 위해서는 하상변동 특성을 면밀히 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서 임진강을 대상으로 퇴적경향이 있는 하류구간에서의 하상층구조 조사를 포함하여 남한지역 전 구간에 걸쳐 하상재료를 직접 채취하여 입도분포를 조사하였다. 이를 토대로 하도형성을 지배하는 하도특성량 분석과 HEC-6에 의한 하상변동 예측을 통해 임진강 하강변동 특성을 파악하였다. 연구결과, 이동상 하도인 임진강에서 하상재료의 입도분포 및 하상 층구조 조사를 통하여 하상변동 특성을 파악할 수 있음을 확인하였다. 초평도를 경계로 상류(자갈하천)와 하류(모래/실트)간에 하도특성이 급변하는 경향을 확인하였다. 하도특성으로는 초평도 상류구간에서는 별다른 하상변동이 없는 반면, 감조하천구간인 장단반도 지구에서 실트/모래로 구성된 하상재료로 퇴적경향이 지속하고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 초평도를 전후로 하여 조석작용과 함께 지형/지질여건이 급변하는 특이성이 임진강의 하상변동에 결정적인 요소가 되고 있음을 확인하였다.

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Shared Vision Planning을 적용한 안양천유역의 통합관리 Blueprint (Using Shared Vision Planning Model for to Built Integrated Watershed Management Blueprint Anyangcheon Watershed)

  • 공기서;유진채;정은성;이길성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.475-480
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    • 2007
  • 최근 많은 국가들이 유역통합관리(IWM: Intergrated Watershed Management)의 개념을 적용하여 하천의 기본단위라 할 수 있는 유역에 적용시켜 유역통합관리의 구현을 모색하고 있다. 유역통합관리는 하천의 관리에 있어 이제까지의 단편적인 접근이 아닌 유역내 다양한 요소들을 종합적으로 고려하여 하천관리를 시도하는 새로운 접근방식이다. 국내에서도 행정구역이라는 공간적인 구분없이 유역을 기본 단위로 관리해야하는 타당성을 인식하고 한국정부에서는 최근에 물관리기본법을 제정하였고 이 법에 유역별 관리원칙을 명시하고 있다. 본 연구에서는 안양천 유역에 안양천유역협의체 구성에 기초가 되는 안양천의 청사진(blueprint)을 Shared Vision Planning 개념을 적용하여 작성하였다. 안양천의 청사진은 유역관리의 원칙에 입각하여 지속 가능한 발전을 위한 계획 마련을 위해 안양천과 관련된 이해당사자들이 함께 공유할 수 있는 안양천의 비전, 관리원칙 및 목표 등을 제시하여 유역계획의 수립 및 실행을 위한 지침서로 활용하기 위해 되었다.

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QUAL2E 모형의 재폭기 계수에 대한 영향 분석 (Effect analysis of the reaeration coefficient in QUAL2E model)

  • 김상호;현진섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.780-780
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    • 2012
  • 하천에서의 1차원 수질해석에 널리 사용되는 QUAL2E 모형은 전체 대상구간을 요소(element)로 구성하고 다시 수리학적으로 유사한 흐름특성을 가진 구간(reach)으로 구분하고 있다. 각 구간에서는 동일한 유속과 수심이 형성되는 것으로 가정하고 있기 때문에 자연하도의 다양한 흐름변화, 특히 자연하천의 보나 낙차공으로 인한 국부적인 흐름상태를 모형에 반영하기 어려우며, 이로 인한 실제 흐름특성과의 차이는 수질모의 해석결과에도 다양한 영향을 미치게 된다. QUAL2E 모형에서는 이와 같은 보나 낙차공의 수리학적 특성을 반영하기 위해 댐 계수옵션이 있으며, 이를 통해 흐름으로 인한 폭기 현상을 재현하도록 되어 있다. 본 연구에서는 모형 내 재폭기 계수에 대한 민감도 검토를 수행하였으며, 한강의 팔당댐부터 한강대교까지를 대상구간으로 잠실수중보로 인해 발생하는 재폭기 현상에 관해 연구하였다. 본 연구는 보나 낙차공이 있는 하천에 대해 QUAL2E 모형을 적용할 경우 용존산소(DO)를 비롯한 여러 가지 수질변수의 정확도 높은 예측에 기여할 것으로 기대된다.

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Gavrilovi$\acute{c}$ 모형을 이용한 유사량 추정 (Estimation of Sediment Yield using Gavrilovi$\acute{c}$ model)

  • 이준학;오경두
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.862-865
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    • 2012
  • 유사량은 하천의 단면을 단위시간 동안 통과하는 토사의 양을 의미하며, 하천 구조물의 설계 및 유지관리를 위한 기본자료로 활용된다. 유사량은 하천 유역의 지형적인 특성과 기상요소에 영향을 받으며, 이를 규명하기 위한 많은 연구들이 수행되어 왔다. GIS기반의 유사량 예측모델로서 국내에서는 개정범용토양유실공식과 유사운송비(Sediment Delivery Ratio)를 이용하여 유역단위 유사량을 예측하는 연구가 이루어져왔다. Gavrilovi$\acute{c}$ 모델은 유역의 총 연유사량을 예측하고 토양침식의 정도를 정량화할 수 있는 경험적 모형으로 지질 및 토양, 지형조건, 기후인자(연평균 강우량, 연평균 온도), 토지이용의 6가지 입력변수로 구성되어 있다. 본 연구는 Gavrilovi$\acute{c}$ 모델의 국내 적용성을 검토하기 위한 것으로서, 왕숙천 유역을 대상으로 Gavrilovi$\acute{c}$ 모델을 적용하여 유사량을 산정해본 결과, 실측값을 약 20% 내외로 비교적 근사하게 추정할 수 있음을 알 수 있었다.

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겸재 정선의 진경산수화에 나타난 수변의 미지형 경관 특성과 하경양식 (A Study on the Micro-Topography Landscape Characteristics and Waterfront Landscape Style of Waterfront in Korean Jingyeong Landscape Painting)

  • 김용희;강영조
    • 한국조경학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.26-38
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    • 2019
  • 본 연구는 수변경관의 특성을 겸재 정선의 진경산수화를 바탕으로 분석한 연구이다. 최근 주거, 상업 및 여가공간의 확충을 위해 수변의 개발이 많이 이루어지고 있다. 수변 개발 시에는 도심과 다른 수변공간에 적합한 디자인의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 수변공간의 자연스러운 풍경상을 진경산수화에서 찾고, 그 풍경을 구성하는 주요 경관요소들을 분석하였다. 연구를 위해 수변 경관의 분석이 가능한 겸재 정선의 진경산수화 105엽을 선정하였다. 105엽을 하천지형학적 분류에 따라 산간계류, 상류, 중류, 하류, 해(海)로 분류하였고, 수변경관을 구성하는 주요 미지형 요소인 수형상 13가지, 점경요소 13가지의 특성을 분석하였다. 주요 미지형요소 수형상은 선형, 면형, 변형으로 구분되며, 장폭, 단폭, 다단폭, 선류, 곡류, 다곡류, 담, 수면, 유수면, 탄파면, 기암변, 토파변, 토사변 등 13가지이다. 점경요소는 자연 인문 요소로 구분되며, 송림, 소나무, 전나무, 대나무, 버들, 잡수, 기암, 마을, 집, 누정, 배, 다리, 사람 등 13가지이다. 하천 구역별 수변 미지형 경관의 특징을 수형상과 점경요소들로 설명하였으며, 수형상과 점경요소들의 하천 구역별 변화 양상을 분석하였다. 105엽은 산간계류 35엽, 상류 9엽, 중류 5엽, 하류 35엽, 해(海) 21엽으로 분류되었다. 하천 구역별로 수형상과 점경요소가 표현되는 양상을 분석한 결과, 5가지의 하경양식과 해안의 풍경 특징을 종합할 수 있었다. 겸재 정선의 진경산수화에서 수변 미지형 경관 특성을 중심으로 분석한 하경양식은 다음과 같다. 산간계류에서는 심산속 폭포 풍경을 그린 장폭심산형, 수림지내 곡류를 유람하는 풍경인 다곡수림형이 대표적인 하경양식으로 나타났다. 중상류에서는 수변을 유람하거나, 누정이 있는 풍경인 수면누정형, 하류에서는 하류 특유의 모래톱과 누정이 있는 풍경인 토사누정형과 하류에서의 인간활동이 부각된 생활풍경인 토파나루형이 대표적인 하경양식으로 나타났다. 해안 풍경의 특징은 바닷가의 기암절경이 주 풍경을 이루는 탄파기암형으로 나타났다. 본 연구는 겸재 정선의 진경산수화를 소재로 산수화와 경관 분야에서 아직 연구되지 않은 수변공간의 구성요소들과 수변 풍경 유형을 분석하였다.

자연하천의 유속 횡분포 모델링 (Modeling Transverse Velocity Profile in Natural Streams)

  • 서일원;백경오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.593-601
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    • 1999
  • 하천의 유속구조에 관한 지식은 하천 양안의 침식, 사행현상, 유사 및 오염물질의 확산과정을 규명하는데 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 적절한 수리량을 사용하여 자연하천에서 종방향유속의 횡분포를 예측할 수 있는 이론식으로 수치모형을 구성하였다. 그리고 이를 낙동강에서 실측된 유속자료에 적용시켰다. 그 결과 수치모형은 실측된 유속분포의 일반적인 형태를 대체적으로 잘 근사하였다. 특히 모형은 유속의 횡분포에 있어서 왜곡도 및 편평도를 적절하게 재현하였다.

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하천의 물리적 구조에 따른 하천경관의 선호도 및 시각적 이미지 비교 연구 (A Comparative Study on the Preference and Visual Characteristics of Stream Landscape According to Hydromorpological Structures)

  • 최윤의;이정아;전진형
    • 한국습지학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.301-315
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 다양한 생태적 특성이 나타난 하천구간에 대한 경관의 선호도 및 시각적 이미지 형성에 영향을 주는 물리적 구조 특성을 실증적으로 밝혀내는 것이다. 하천의 물리적 구조 평가를 위해 LAWA기법을 활용하여 하천의 생태성을 평가하고, SD평가법을 통해 하천경관의 시각적 이미지를 조사하여 연구대상지의 물리적 구조 특성에 따른 시각적 이미지 차이를 비교 고찰하였다. 그 결과 생태성이 양호한 구간이 결여된 구간보다 조화롭고 아름다우며 자연적이고 깨끗한 이미지를 형성한다고 밝혀졌으며, 이러한 시각적 이미지에 큰 영향을 주는 물리적 구조는 하천식생 및 횡단형태, 인공구조물의 유무로 나타났다. 본 연구의 결과는 하천복원시 훼손대상지의 생태적 기능과 경관미 향상을 위해 고려해야할 하천의 물리적 구조를 예측하고 제안하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

규칙기반 모델링에 의한 하계망 일반화에 관한 연구 (A Study on the Cartographic Generalization of Stream Networks by Rule-based Modelling)

  • 김남신
    • 대한지리학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.633-642
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    • 2004
  • 본 연구의 목적은 규칙기반 모델링을 구성하여 하계망을 일반화하고자 하였다. 그 동안 지도 일반화에 대한 연구는 제한된 지도요소를 대상으로 선형사상의 형태변형을 위한 알고리즘 개발과 평가에 집중되었다. 규칙 기반 모델링은 지도제작 원리와 공간현상의 분포패턴을 분석하여, 그 결과를 일반화 과정에 적용하기 때문에 기존의 일반화 알고리즘 개선에 도움이 된다. 규칙기반 모델링은 다양한 지도요소들을 대상으로 일반화를 적용할 수 있고, 디지털 환경하에서 다축척 지도제작에 효과적이다. 본 연구에서 개발된 하계망 규칙기반 모델링은 일반화 규칙, 중심선 추출 그리고 선형사상 일반화 알고리즘으로 구성된다. 일반화를 적용하기 앞서, 하계망은 논리적 오류를 최소화하기 위해 저수지와의 연결관계를 분석하였다. 모델을 적용한 결과, 108개의 실폭 하천 중 17개 하천이 중심선으로 추출되었다. 하천의 총길이는 1:25,000에서 17%, 1:50,000에서는 29%로 감소하였다. 선형사상 일반화를 위해 개발된 Simoo 알고리즘은 Douglas-Peucker 알고리즘과 비교하였다. Doug]as-Peucker 알고리즘은 자료점 간격과 편각이 커지게 되어 선의 형태가 거칠어지는 반면, Simoo 알고리즘에서 선형사상은 축척이 감소함에 따라 보다 완만해진다.