• 한국물환경학회지
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• 제29권6호
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• pp.799-807
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• 2013

Reservoir sedimentation is one of the major concerns for sustainable reservoir operation. Since sediment concentration of the rivers in the Himalayan Mountain is very high, a proper sediment management scheme is necessary. This paper presents long-term reservoir sedimentation and sediment flushing based on the gate operation. Focused on the reservoir to be constructed for the Patrind hydropower project in Pakistan, 4 different flushing scenarios were proposed in this study to prevent successive sedimentation. By extending flushing period and by increasing the flushing discharge for 2 times, the flushing rate increases up to 53.2% and 43.6% in proportion to flushing period and discharge, respectively. Based on the simulation presented in this paper, it is expected to establish efficient sediment management plan to increase hydro power generation and sediment flushing simultaneously.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2002년도 학술발표회 논문집(I)
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• pp.3-16
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• 2002

This article describes some of the recent and on-going research developments of the author at Colorado State University. Advances in the field of sedimentation and river mechanics include basic research and computer modeling on several topics. Only a few selected topics are considered here: (1) analytical determination of velocity profiles, shear stress and sediment concentration profiles in smooth open channels; (2) experiments on bedload particle velocity in smooth and rough channels; (3) field measurements of sediment transport by size fractions in curved flumes. In terms of computer modeling, significant advances have been achieved in: (1) flashflood simulation with raster-based GIOS and radar precipitation data; and (2) physically-based computer modeling of sediment transport at the watershed scale with CASC2D-SED. Field applications, measurements and analysis of hydraulic geometry and sediment transport has been applied to: (1) gravel-bed transport measurements in a cobble-bed stream at Little Granite Creek, Wyoming; (2) sand and gravel transport by size fraction in the sharp meander bends of Fall River, Colorado; (3) changes in sand dune geometry and resistance to flow during major floods of the Rhine River in the Netherlands; (4) changes in hydraulic geometry of the Rio Grande downstream of Cochiti Dam, New Mexico; and (5) analysis of the influence of water temperature and the Coriolis force on flow velocity and sediment transport of the Lower Mississippi River in Louisiana. Recent developments also include two textbooks on "Erosion and Sedimentation" and "River Mechanics" by the author and state-of-the-art papers in the ASCE Journal of Hydraulic Engineering.

• 지질공학
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• 제10권2호
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• pp.52-74
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• 2000

금강유역중 상류는 선캠브리아기의 변성암류가 중.하류는 중생대의 화성암류가 주를 이루고 있다. 이 유역에서의 변성암류는 상대적으로 풍화에 강하고 화성암류는 풍화에 약하기 때문에, 상류는 심하게 만곡된 협곡을 이루고 급경사이고, 중하류로 가면서 점점 하폭은 넓어지면서 완경사를 이루며 서해로 유임된다. 특히 하류지역은 제4기 동안에 수차례의 침식과 퇴적이 반복되었고, 현재는 홍수 퇴적층이 넓게 발달되어 있다. 금강 중.하류유역 산사면에서의 침식현상을 파악하기 위하여, 현장조사와 침식율실험과 함께, GIS기법을 이용하여 소유역별로 침식율을 산정하였다. 그 결과 화강암류 분포 지역의 침식율이 가장 높은 것으로 나타났고, 조사구간 전반에 걸쳐 침식율이 비교적 높은 것으로 나왔다. 원격탐사, 측량 등을 이용하여 금강하류의 최근 11년간의 연도별 화상퇴적물의 변화를 추적한 결과 1994년에 완공된 하구언뚝의 영향으로 인한 뚜렷한 퇴적현상이 관찰되었다. 정밀하상지형도를 작성하여 퇴적율을 구한 결과, 하류에서는 최근 11년동안에 매년 약 5cm씩 퇴적이 일어난 것으로 나타났다. 강경지역에서 HEC-6 모형으로 2004년까지 하상변동을 예측한 결과, 전반적으로 하상이 상승되는 것으로 예측되었다. 공주에서 강경까지의 지역에서 많은 양의 골재채취가 이뤄지고 있음에도 불구하고 강경 하류지역에서 뚜렷한 퇴적경향이 나타나는 것으로 보아 지류유역에서의 활발한 침식현상은 금강의 하상변동에 많은 기여를 하는 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제19권4호
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• pp.542-550
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• 2017

흐름특성과 하상변동의 추정은 하천유역 내 수리구조물의 설계 및 유지관리, 홍수터 관리, 하천개수 및 하도의 안정 등을 위한 기본적인 요소이며, 하천관리에 직접적인 영향을 미친다. 이에 본 연구의 목적은 하도 내에 수리구조물 설치에 따른 흐름의 특성과 그에 따른 하상변동을 추정하는 데 있다. 이를 위하여 금강 대청댐 하류부 11.65km 구간을 대상으로 RMA2 모형 및 SED2D 모형을 이용하여 수리구조물의 신설로 인한 흐름특성의 변화와 빈도별 홍수량에 따른 하상변동을 모의하였다. 연구결과, 수리구조물 설치로 인해 상류부에서는 하상 상승, 하류부에서는 보 설치전과 유사한 형태의 침식이 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.291-300
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• 2012

댐 붕괴 직후에 댐 붕괴 근역에서의 댐 붕괴파 및 댐 붕괴파로 인한 하상변동을 추적하기 위하여 RANS를 지배방정식으로 하는 FLOW-3D를 이용한 3차원 수치모의를 수행하였다. 특히 이동상에서의 하상변동과 그 하상변동으로 인한 홍수파의 변동을 고정상에서의 해석결과와 비교하였다. 그 해석 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, L자형 실험수로에서의 홍수파 해석 및 이동상 실험수로에서의 홍수파와 하상변동 해석 결과는 해당 수리실험을 만족스럽게 재현하고 있다. 둘째, 부유사의 농도는 홍수파의 전면에서 가장 높은 값을 보이며, 하상침식은 흐름이 급변하는 댐 직하류 지점에서 가장 크게 발생한다. 수로의 상류에서 발생하는 부유사로 인해 하류에서는 침식과 퇴적이 번갈아서 발생한다. 홍수파가 도달하는 초기에는 L자형 만곡부의 내측에서 침식이 우세하게 발생하나, 시간이 지나며 침식은 점차 만곡부의 외측으로 이동하는 양상을 보인다. 셋째, L자형 이동상에서의 홍수파는 하상의 침식 및 퇴적으로 인해 고정상에서의 홍수파에 비해 그 전파가 지체되며 홍수위가 크게 상승한다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권3호
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• pp.291-301
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• 2013

Sediment from the upstream channel has been deposited near the Nakdong River Estuary Barrage (NREB) due to the mild slope and decreased velocity. The annual mechanical dredging to ensure the flood capacity has been performed to remove the deposited sediment. However, the dredging method is not considered as an effective countermeasure due to high cost and long time to operate. Therefore, many methods for sedimentation reduction have been proposed for NREB. Especially, the channel contraction method to mitigate sedimentation problem by changing the channel geometry from 2 km to 3 km upstream of NREB has been recently suggested as an effective countermeasure. However, there is the possibility that the channel contraction method induces flood level increase compared to original condition. Therefore, it is necessary to investigate quantitatively the flood level changes in the upstream and downstream section due to the channel contraction method for NREB. In this study, water level changes by 10% channel contraction of whole width has been evaluated using the HEC-RAS model and simulated with and without channel contraction for various flood discharge. As a result, water level in the section where the channel was contracted was decreased by 0.02 m and flood level at the upstream of channel contracted was increased up to 0.015 m for the 500-year flood.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.450-457
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• 2019

항구 주변 하천의 퇴적현상은 하천에 위치한 항구들이 공통적으로 직면하고 있는 문제이나, 그 심각성은 퇴적 속도, 수로 모양 및 크기, 강의 유체 역학적 거동 및 항구의 중요성에 따라 달라진다. 미얀마의 가장 큰 항구인 양곤항이 위치한 양곤강의 높은 퇴적율은 경제적인 측면에서 해결이 절실한 심각한 문제이다. 높은 퇴적물 침강 속도의 결과로 나타나는 양곤강, 파젠달 크릭 및 바고강이 합류하는 지역의 얕은 수심은 양곤항으로 향하는 항로를 막을 뿐만 아니라 양곤항으로 향하는 선박의 크기도 제한한다. 미얀마의 경제발전은 양곤항을 통한 교역에 크게 의존하기 때문에 양곤강의 퇴적물 수송 문제를 해결하기 위해 이 지역의 퇴적현상을 이해하는 연구가 필요하다. 본 논문은 Bagnold(1966) 이론을 적용하여 퇴적물 수송량을 계산하고 양곤 강의 강바닥 고도 변화를 예측하는 것을 목표로 한다. 양곤 강의 우기와 건기 사이의 상하수 운송에서 큰 차이가 발견 되며, 따라서 운송 된 퇴적물이 감소하는 건기에는 침강 문제가 더 심해진다. 건기에 계산한 퇴적율에 따르면 문제가 되는 양곤항 인근 하상 상승률은 연간 약 0.063 m로, 이 지역 연간 준설량을 고려할 때 향 후 50년간 하상이 약 3.15 m 상승할 것으로 예상되며 정확한 예측을 위해 보다 정밀한 관측과 수치모델 등을 사용한 심화연구과 필요하다.

• 한국습지학회지
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• 제19권2호
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• pp.181-192
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• 2017

침식 및 퇴적과 관련된 수치모형을 이용한 분석은 하천에 존재하는 보와 같은 수리구조물들의 유사이송을 연구하는데 중요한 요소이다. 본 연구에서는 다기능보들의 효과적인 운영을 위하여 낙동강수계에 위치해 있는 강정고령보를 대상으로 하상변동을 예측하였다. 2차원 모형은 CCHE2D를 이용하여 유사이송이 지배적으로 발생하는 다기능보 상 하류 구간 25km를 대상으로 침식과 퇴적에 대한 모의를 수행하였다. 2006년 태풍 "에위니아"사상을 대상으로 모형을 검 보정 하였으며, 모의결과와 관측값의 비교를 통하여 전체 모의구간에서 신뢰성 있는 결과가 도출되었다. 강정고령보가 건설된 이후 태풍사상에 의한 하상변동은 가동보 구간에서 상당히 증가하는 것으로 나타났고 하상변동은 유사의 재분배를 야기하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권1호
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• pp.109-114
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• 2012

In this study, both sedimentation and thickening experiments were conducted for residuals produced from an advanced water treatment plant for more accurate and practical design of residual treatment train. In order to design a backwashed residual sedimentation basin (SRSB) in the filter backwash water recycle system, two kinds of backwash waters, one from sand filter (SFBW) and the other from GAC adsorption bed (GACBW), were separately collected and their surface loading rate measured. In addition, in order to design a gravity thickener, batch thickening tests were conducted for concentrated residuals taken from sedimentation basin and their limiting solid flux ($SF_{L}$) measured. From the experimental results and consideration of the seasonal characteristics of the residual, surface loading rate of $70m^{3}/m^{2}{\cdot}d$ was proposed as a design parameter for SRSB and solid loading rate of 20 kg $TS/m^{2}{\cdot}d$ was proposed as a design parameter for gravity thickeners. Finally, the material mass-balance was made for the design of each unit process in the residual treatment train.

• Korean Journal of Hydrosciences
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• 제10권
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• pp.73-83
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• 1999

The intake towers of Buyeo W.T.P. in Keum river have being suffered from the sedimentation problems since the beginning of the operation. Impellers of the intake pumps have to the frequently changed due to the serious surface erosion. Thousands tons of sands are entrapped in the intake towers and equalization chambers of W.T.P. every year. Site surveying and numerical analysis were carried out to suggest an appropriate solution by understanding the general sedimentation regime of Keum river and causes of the sedimentation in the intake towers. Origin of the sediment could be found by the desk and site inspections. The validity of the used numerical models was examined by comparisons between the calculated bydraulic values and the measured ones during the specific periods. The design flow rate for the prediction of the future sedimentation regime of the rever was studied. The efficiency of the sediment control measures was also examined with the verified numerical models. Finally, it was found that the best solution could be a combination of three sediment control measures; increase the clearance between river bed and inlet, construct jetties at 2 kilometers upstream from the intake towers, and put vanes at the right side of the intake towers.