• 제목/요약/키워드: Sediment bars

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낙차공이 있는 복단면 수로에서 사주거동의 수치분석 (Numerical Analysis of the Behavior of Bars in a Compound Channel with a Drop Structure)

  • 김기정;장창래
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제3권1호
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    • pp.14-21
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    • 2016
  • 본 연구에서는 2차원 수치모형을 이용하여 복단면 하도에서 낙차공을 고려하여 하도 변화와 사주의 거동 특성을 분석하였다. 교호사주에 의하여 흐름이 분리되며, 사주의 선단부에서 흐름이 집중되고 수충부가 형성되었다. 낙차공에 의하여 흐름은 하도 전체에 균등하게 분산되었으며, 낙차공 하류에서는 흐름이 집중되고 하상고가 낮아졌다. 그러나 사주의 형상은 낙차공 상류의 영향을 받아 교호사주의 형상을 유지되었다. 하폭 대 수심이 증가하면서 교호사주, 중앙사주, 복렬사주가 형성되었으며, 사주의 수가 증가하였다. 낙차공에 의하여 흐름이 집중되어 낙차공 상류에서 사주길이보다 낙차공 하류에서 사주길이가 더 짧게 나타났다.

하안침식을 고려한 복렬사주의 동적 거동 특성 분석 (Dynamic Characteristics of Multiple Bars in the Channels with Erodible Banks)

  • 장창래
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권1호
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    • pp.25-34
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    • 2013
  • 본 연구에서는 복렬사주의 모드를 객관적으로 판단할 수 있는 2중 퓨리에 해석을 수행하여 하폭의 변화에 따른 복렬사주의 발달 과정을 정량적으로 분석하였다. 초기에 직선하도에서 하안침식이 발생하고, 하폭 대 수심의 비가 증가하면서 복렬사주가 발달하였다. 사주가 하류로 이동하면서 성장하고, 사주의 주변에서 흐름이 분리되어 하안 침식을 가속시키면서, 지형이 지속적으로 변하여 유사의 유출특성에 영향을 주었다. 2중 Fourier 해석에 의한 하상파(wave)의 분포와 지배적인 성분의 변화를 분석한 결과, 초기에1-1 모드(mode)인 교호사주가 지배적이지만, 시간이 지나면서 하폭이 증가하여 상대적으로 수심이 감소하면서 2-3 모드가 지배적인 것으로 나타났으며, 교호사주의 강한 비선형 특성이 상호작용하기 때문이다. 하안침식이 진행되면서 하폭 대 수심의 비가 증가하고, 무차원 소류력이 감소하였다. 하폭 대 수심의 비가 증가할수록 사주의 이동속도가 감소하고, 사주의 파장은 증가하였다. 무차원 소류력이 증가하면서, 사주의 이동속도는 증가하였다.

낙동강 하구 조하대 저서동물 군집분포에 따른 생태계 평가 적용 (Implication to Ecosystem Assessment from Distribution Pattern of Subtidal Macrobenthic Communities in Nakdong River Estuary)

  • 윤건탁;박흥식;장만
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제16권4호
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    • pp.246-253
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    • 2011
  • 낙동강 하구역에서 홍수기 전후에 저서동물군집 영향을 알아보기 위한 조사에서, 저서환경은 대부분 지역에서 사질 퇴적상이 우세하였으며, 일부 수로 지역에서 복잡한 퇴적상을 나타냈다. 홍수기 방류에 의한 공간에 따른 퇴적상 변화는 관찰되지 않았으며, 홍수기 이후 하구역 상부에서 유기물이 소량 증가하였다. 저서생물 종조성은 공간적으로 차이를 보였는데, 홍수기 이후에 배수갑문 근처 지역에서 종조성이 감소하였다. 군집분석 결과는 3개 군집구조가 나타났으며, 하구역 하부에 위치한 사주를 기준으로 공간적 구배를 나타냈다. 사주 상부에는 Sinocorophium sinensis, Magelona japonica, Heteromastus filiformis 등 유기오염 기회종들이 우점하였다. 기회종이 디수 출현한 것은 낙동강 하구둑 주변에 서식하는 저서동물이 방류로 인한 유기물 유입 영향에 따른 것으로 해석되며, 방류로 인한 영향은 방조제 부근에서 사주지역까지 나타났고, 사주 바깥지역은 대량방류로 인한 저서동물의 종조성 변화는 관찰되지 않았다.

연안사주의 특성해석 (Analysis on the Characteristics of Nearshore Bars)

  • 이철응
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.61-71
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    • 1996
  • 해안선의 횡방향 표사이동에 대하여 장시간 관측된 자료를 이용하여 연안사주와 관련된 제반 특성들을 해석하였다. 전체적으로, 발생된 내부 연안사주는 시간이 지남에 따라 외해쪽으로 이동하다가 임의의 위치에서 외부 연안사주를 형성하게 된다. 이와 같이 외부 연안사주가 형성된 후, 내부 연안사주는 반대로 시간에 따라 해안선 쪽으로 진행하면서 동시에 많은 양의 표사가 해안선과 외부 연안사주방향으로 이동 소멸되어 외부 연안사주가 다시 내부 연안사주로 변화되는 과정을 거친다. 또한 외부 연안사주의 존재여부에 따라 내부 연안사주의 계절적인 변화특성이 매우 다르게 나타났다.

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실내실험에 의한 혼합사로 구성된 하상 표층에서 지형변동에 따른 유사의 분급 특성 분석 (Experimental Study on the Sediment Sorting Processes of the Bed Surface by Geomorphic Changes in the Alluvial Channels with Mixed Grain Size)

  • 장창래
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권12호
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    • pp.1213-1225
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    • 2014
  • 본 연구에서는 혼합사로 구성된 망상하천에서 사주의 변화와 하상토 분급현상을 실내실험을 통하여 파악하였다. 하상경사가 급한 하도에서 유사 유출량은 시간의 변화에 따라 매우 불규칙하지만, 경사가 완만한 하도에서 유사 유출량은 규칙적이고, 일정한 주기를 나타내었다. 또한 2중 퓨리에 해석을 통하여 지배적인 사주의 특성과 진폭을 분석하였다. 하상고가 상승하면 무차원 하상토 입경은 작아졌지만, 하상고가 저하되면 무차원 하상토 입경은 커졌다. 기층에서 무차원 한계소류력과 표층에서 무차원 한계 소류력의 비가 증가하면, 표층에서 평균입경과 무차원 하상토 중앙입경이 작아졌다. 또한 국부적으로 하상경사가 증가하면서, 유사의 선택적 이동에 의하여 하상토가 분급되고, 평면적으로 입경이 불균일하게 분포하는 분급 특성이 나타났다.

하구사주의 생성 및 발달을 해석하기 위한 수치모델의 개발 (Development of a Numerical Model to Analyze the Formation and Development Process of River Mouth Bars)

  • 김연중;우정운;윤종성;김명규
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.308-320
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    • 2021
  • 해안침식의 근본적 대책으로서 감소한 공급 토사량 회복을 포함한 종합 토사관리 대책이 유효하지만, 계획에 있어서는 하천에서 바다로 유출된 토사 가운데 어느 정도의 양이 어느 정도의 속도로 해안에 다시 공급되는 토사량의 평가와 이를 위해서는 하천과 바다의 결절점인 하구지역에서 발생하는 토사의 이동 메커니즘 분석이 매우 중요하다. 하지만 지금까지 홍수 시의 하구사주 붕괴(flushing) 과정을 해석하는 수치모델에 관한 연구는 진행되고 있지만 하구사주의 형성 및 발달 과정을 해석하는 수치모델은 아직 확립되어 있지 않은 것이 현재의 연구 진행상태이다. 본 연구에서는 종합토사관리를 위해 유출된 토사가 회복되는 토사량의 평가를 위해 파랑변형, 유황계산 및 지형변화 모델을 구축하여 하구사주의 생성과정을 수치해석을 통한 재현을 목적으로 한다. 하구사주의 생성과정을 모의하였으며 에너지 파랑 및 작용 시간의 개념을 도입하여 장기간 표사이동의 예측을 실시하였다. 계산에 필요한 외력조건은 하구사주가 지배적으로 발달하는 동계시 작용하는 파랑조건과 하천의 유량을 고려하였으며 초기지형은 홍수시 마읍천의 하구사주가 붕괴(flushing)된 직후의 지형정보를 초기조건으로 설정하였다. 그 결과 입사파향에 따라 해빈류에 의해 하구사주의 발달과 생성과정을 재현하였으며 초기지형으로부터 약 66시간 경과 후 맹방하구 사주의 형태로 발달되는 것으로 나타났다.

준설하천에서 직렬로 배열된 웅덩이의 적응에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Adjustment Processes of a Series of Mining Pits in the Dredged Channels)

  • 장창래;이기하
    • 생태와환경
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    • 제44권4호
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    • pp.385-395
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    • 2011
  • 본 연구는 하천준설 및 골재채취로 인하여 2개의 웅덩이가 직렬로 발생하였을 때, 이동상 실내실험을 수행하여 웅덩이의 적응과정과 응답특성을 분석하였다. 웅덩이의 되메우기 과정은 웅덩이 상류에서 발달한 사주의 영향을 받지만, 웅덩이 하류에서는 웅덩이에서 유사가 포착되어 사주가 발달되지 않았으며, 하상이 지속적으로 저하되었다. 웅덩이의 되메우기가 진행될 때, 웅덩이의 이동속도는 거의 일정하며, 웅덩이의 수중 안식각은 일정하게 유지되었다. 그러나 웅덩이의 되메우기가 거의 완료되면서, 웅덩이의 이동속도는 증가하고, 웅덩이에서 수중 안식각은 작아졌다. 웅덩이와 웅덩이의 이격거리가 증가하면, 2차 웅덩이 하류에서 미부침식이 크게 발생하였다. 또한 웅덩이의 이격거리가 증가할수록 웅덩이의 이동속도는 감소하였다. 이것은 웅덩이가 되메워지는 데 시간이 증가하고, 웅덩이 하류하천에 미치는 영향이 크다는 것을 의미한다. 시간이 증가함에 따라, 무차원 웅덩이의 깊이는 지속적으로 감소하지만, 웅덩이의 이격 거리가 증가할수록, 무차원 웅덩이 깊이는 증가하였다. 그러나 무차원 웅덩이의 길이는 시간이 증가함에 따라서 전체적으로 감소하지만, 웅덩이와 웅덩이의 이격 거리가 증가할수록, 무차원 웅덩이의 길이가 증가하는 경향을 보여주었다.

Depositional processes and environmental changes during initial flooding of an epeiric platform: Liguan Formation (Cambrian Series 2), Shandong Province, China

  • Lee, Hyun Suk;Chen, Jitao;Han, Zuozhen;Chough, Sung Kwun
    • Geosciences Journal
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    • 제22권6호
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    • pp.903-919
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    • 2018
  • This paper focuses on the depositional processes and environmental changes during initial marine flooding recorded in the lower Cambrian succession of the North China Platform in Shandong Province, China. In order to understand imbalance of accommodation and sediment supply in the initial stage of basin-fill, a detailed analysis of sedimentary facies was made for the lowermost siliciclastic deposits of the Liguan Formation. It reveals ten siliciclastic lithofacies in three large-scale outcrops (Jinhe, Anqianzhuang, and Zhangjiapo sections). These facies are grouped into four facies associations, representing siliciclastic foreshoreshoreface (S1), siliciclastic offshore (S2), distributary mouth bars (S3), and coastal plain (S4). The siliciclastic components occur in a linear belt, emanating from a major drainage system in the northeastern part of the platform. Deposition of siliciclastic sediments was largely controlled by regional topography of the unconformable surface and shoreline configuration as well as strong effect of waves and currents. With ensued rise in sea level and decrease in siliciclastic sediment supply, carbonate sediments prevailed, filling the accommodation created by epeirogenic subsidence and sediment loading.

내성천 무섬마을 인근의 하천 지형 특성에 대한 연구 (A Study on the Landforms Near of Mooseom Village, Naeseongcheon)

  • 김종연;신원정
    • 한국지형학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.1-17
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    • 2019
  • Naeseongcheon is Korea's representative sand stream, and it is one of the regions where the dynamic changes of various river topography developed in the sand bed can be observed. Most of drainage area near of the river channel are formed with Daebo granite, and the granite weathering zone is developed at the surface of hill. Due to the massive input of sediment flux, braided channel reaches are found some of the area. However, the results of the study shows that the alluvial layer is very thin in some reaches. In addition, bedrock or weathered materials, including the Tors are exposed at the channel beds. On the other hand, during the flood, a considerable amount of sediment was introduced, causing the massive sediment to be close to 1m thick. In addition, despite the short distance, large changes in the particle size and sorting of the sediment were observed. Vegetation, on the other hand, has been shown to have a significant effect on the development of the overall channel bed topography, as reported in previous studies. In small floods or low water levels, vegetation's protection role of the surface is predominates, but in large flood conditions, herbaceous loss at the surface of the point bars, accelerating the erosion of surface.

유사계의 역동성 감소가 지석천 충적하도의 지형변화에 미치는 영향 (Effects of Reduced Sediment Dynamics on Fluvial Channel Geomorphology in the Jiseok River)

  • 옥기영;이삼희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권5호
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    • pp.445-454
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    • 2012
  • 본 연구는 상류역에 댐이 존재하지 않는 충적하천에서 과거 이치수 위주의 하천정비사업이 하도지형의 장기적인 변화에 미치는 영향과 그원인을 유사계의 관점에서 파악하는 것을 목적으로 하였다. 영산강 유역의 지석천 중하류역을 대상으로 하도선형, 사주형태와 식생활착율 등의 하도의 평면형상 변화를 분석하고, 하상재료 및 하상변동 조사를 실시하였다. 자연적인 충적하천 당시(1966년)와 제방과 저수로, 취수보 건설 등의 하천정비사업으로 변모된 최근(2002년)의 항공사진의 비교분석결과, 유로형태의 변화(단일사행에서 다지형화), 하도선형의 만곡도 감소(9.2%), 지천사주의 확장, 그리고 사주의 식생활착(97%) 현상이 발견되었다. 이와 같은 하도의 주수로 고정화와 사주내 식생이입은 댐하류 조절하천에서 나타나는 대표적인 평면 하도특성으로, 대상구간에서도 댐하류역과 유사한 유황의 변화 또는 유사량 감소가 영향을 미치고 있음을 추정할 수 있다. 유황변동 조사결과, 비록 댐하류 하천에서 나타나는 연간 수위변동의 균일성은 보이지 않았지만, 과거에 비해 홍수빈도와 규모가 감소하였다. 하상재료의 입경은 4~5배정도 조립화 되었고, 하상변동 조사결과 전체적으로 하상저하가 발생하였으나 지천합류부에서 국부적인 하상상승을 보였다. 이러한 결과들은 비록 댐으로 조절되지 않는 충적하천에서도, 하도내의 하천정비사업으로 인하여 유사 공급량의 감소, 지천과 본류간의 유사이동능력의 불균형, 그리고 하도내 지형형성 과정의 저하 등과 같은 유사계의 인위적인 교란이, 장기적으로 댐하류 조절하천과 유사한 하도의 평면하도 형상의 변화를 유발하고 있음을 의미한다.