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낙동강 합류부 삼각주의 동적 평형 위치 예측 모델: 감천-낙동강 합류점 중심 분석 연구 (Dynamic Equilibrium Position Prediction Model for the Confluence Area of Nakdong River)

  • 김민식;신혜인;남욱현;김원석
    • 자원환경지질
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    • 제56권4호
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    • pp.435-445
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    • 2023
  • 삼각주는 하천이 운반하던 퇴적물이 호수나 바다, 하천의 본류와 같은 상대적으로 저 에너지의 환경을 만나 쌓인 퇴적 지형이다. 그 중 하천의 합류 지역에 생긴 삼각주는 하천 기하와 수리학적 특성에 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 하천 관리 및 연구에서 중요하게 다루어진다. 최근 낙동강 내 대규모 준설과 보 건설로 하천 합류 지역의 평형상태가 깨지고 있다. 하지만 하천의 자연 회복성으로 인한 지속적인 퇴적으로, 인위적인 준설 이전의 자연상태로 되돌아가고 있다. 시계열 관측 결과 합류 지역의 삼각주는 준설 이후 지속적으로 성장하다가, 일정 크기에 도달하면 전반적인 크기의 변화없이 소규모의 성장과 후퇴를 반복하는 동적 평형상태에 이른다. 본 연구에서는 합류 지역 삼각주가 지류의 유사량과 본류의 유량에 따라 체결된 동적 평형 상태에 도달한다는 가정을 바탕으로 합류 지역의 퇴적-침식 작용을 설명하는 모델을 개발하였다. 모델은 지류 공급 퇴적물의 퇴적과 본류로 인한 침식 작용, 두 가지 기작을 토대로 한다. 모델에 사용된 낙동강을 대표하는 침식 계수는 낙동강 내 주된 합류 지역을 이용하여 추정했다. 개발된 모델을 이용하여 지류 유사량과 본류 유량에 따른 합류 지역 삼각주 평형 위치의 민감도 분석을 수행했고, 이후 주된 합류 지역의 연평균 유량, 유사량 데이터를 활용하여 낙동강 합류부 삼각주들의 동적 평형 위치를 예측하였다. 마지막으로 감천-낙동강에 기록된 일별 유량과 유사량 데이터를 활용하여 감천-낙동강 삼각주의 발달에 대한 모의 실험을 진행하였다. 모델을 통해 각 합류부 삼각주의 형성 여부를 예측하였고, 감천-낙동강 삼각주의 거동의 경향 또한 잘 예측하였지만, 단순화 과정에서 발생한 오차와 한계로 인해 감천-낙동강 삼각주에서 실제 발생하는 후퇴를 정확히 예측하지는 못하였다. 본 연구 결과는 합류 지역을 통한 낙동강 본류의 유사 공급량에 대한 기초 정보를 제공하여 하천 정비 및 유지에 기초 모델로 사용할 수 있다.

하천합류부 구조에 따른 배수능력 해석 (Impact Analysis of Different Form on Drainability at River Confluence Area)

  • 안선복;진국신;전도석;지홍기
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.624-627
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    • 2007
  • There are many channel confluences existing in natural river systems, where the hydraulics are very complex because of the interactive between tributary and main river The RMA-2 model Is applied in this paper to model the confluence between Uksu Chun subriver and Nam Chun main river. Based on three types of assumed confluence forms, the model resuits present the hydraulics at channel confluence can be divided into several zones including a zone of separation immediately downstream of the junction branch channel, a maximum and minimum velocity region at upstream and downstream in the confluent channel, and a shear plane developed between the two combing flows at downstream of confluent channel. And the different types of confluent forms performs a very high effect on drainability of tributary, so it is very necessary to design a reasonable confluent forms.

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남한강과 금당천 합류부 구간에서의 지류 유입유량 변화에 따른 흐름특성 및 하상변동 수치모의 (Numerical Analysis of Flow and Bed Changes due to Tributary Inflow Variation at the Confluence of the Namhan River and the Geumdang Stream)

  • 지운;장은경
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권11호
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    • pp.1027-1037
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    • 2014
  • 본 연구에서는 하상변동 및 하상유지공 유실 문제가 발생했던 남한강과 금당천 합류부 지점을 대상으로 지류에서 유입되는 유량의 변화에 따른 흐름특성 및 하상변동 특성을 2차원 수치모형을 이용하여 분석하였다. 대상 구간의 수치모의 분석결과, 본류에서는 흐름집중 현상에 의해 지류 유입유량에 관계없이 합류 전에 비해 합류 후 유속이 더 큰 것으로 나타났다. 그러나 지류 유입유량이 클수록 지류하천의 하도 침식이 가속화되고 따라서 주하도가 형성되어 지류에서의 마름영역이 더 크게 나타났다. 이로 인한 지류에서의 하도 침식은 지류에서의 유사발생량을 증가시키고 침식된 유사는 합류부 구간에 퇴적되는 것으로 나타났다. 합류부 구간에서의 지류 유입부 퇴적은 본류 흐름을 좌안으로 집중시키고 좌안의 하상이 저하되는 현상을 야기하였다.

하상 변화에 따른 저서성 대형무척추동물의 서식기능군 분석 (Analysis of Functional Habitat Groups of Benthic Macroinvertebrates according to Changes in the Riverbed)

  • 이슬희;이미진;서을원;이종은
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.373-380
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    • 2017
  • This study identified the effect of changes in the riverbed on the benthic macroinvertebrate communities. The benthic macroinvertebrates collected from the surveyed sites belonged to 119 species, 65 families, 20 orders, and 7 classes in 4 phyla. The number of Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera (E.P.T) species was 42, 10, and 8, respectively, in the tributary, confluence, and Nakdong River sites. Lotic species (Hydropsychidae) showed a high density at the tributary sites, whereas lentic species (Chironomidae) showed a high density at the confluence and Nakdong River sites. Community analysis showed that the Dominance Index (DI) was 0.54 in tributary sites, and dominance indices increased closer to the Nakdong River sites. The diversity index (H') was inversely proportional to DI. The ratio of Burrowers species (BU) at the surveyed sites increased closer to the Nakdong River sites. Analysis of common species showed 37 species (34.6%) between the tributary and confluence sites and 66 species (51.5%) between the confluence and Nakdong River sites.

낙동강 - 남강 합류부 대하천 규모 수리학적 혼합특성 연구 (Hydraulic mixing characteristics at a large-scale confluence of Nakdong and Nam River)

  • 최수인;김동수;김영도;류시완
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권spc1호
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    • pp.1015-1026
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    • 2023
  • 하천의 합류부는 본류와 지류가 만나 복잡한 혼합거동을 보이는 지역으로 두 하천이 혼합되지 않은 채 하류로 이동하는 현상이 발생하기도 한다. 하천이 혼합되지 않고 유지되면 하천의 수질 관리에 어려움을 주거나 남강 합류부 인근 취수장(칠서)에서 취수되는 수체의 특성이 모호할 수 있다. 본 연구에서는 드론 영상과 수질 인자 전기전도도, 수리 인자 2차류를 통해 낙동강과 남강 합류부에서의 혼합거동을 면밀하게 분석하였다. 2차류의 분석은 Rozovskii 방법을 기반으로 2중 나선형 구조의 확인이 용이하게 하였다. 연구 결과 만곡의 영향으로 인해 혼합이 방해 받고 있음을 2차류 분포와 전기전도도 분포의 비교 분석을 통해 확인하였으며, 낙동강-남강 합류부 하류의 칠서 정수장은 해당 시기 혼합되지 않은 남강 수체를 취수하고 있음을 확인하였다.

만경강 퇴적물의 중금속 함량 및 분포 (Heavy Metals in Fine-Grained Bed Sediments of the Mangyeong River, Korea)

  • 조영길
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.657-664
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    • 2007
  • The content and distribution of some heavy metals (Fe, Mn, Cr, Co, Cu, Ni, Zn and Pb) were investigated in the <$63{\mu}m$ bed sediments of the Mangyeong river to recognize the extent of contamination. Results showed that a wide range of concentrations was apparent for every metal. These variations were particularly significant at the confluence of tributaries. High levels of metals occur mainly in the confluence of tributaries. Geoaccumulation indexes have been calculated to assess whether the concentration observed represent background or contaminated levels. It is proved that the Mangyeong River is moderately to strongly polluted for Mn, Cr, Cu, Zn and Pb. The spatial extent of pollution was examined, and it was found that the most polluted area is located in the confluence of Iksan and Jeonju tributaries.

합류부에서 하상변동 수치모의 연구: 미호천 및 감천 합류부를 대상으로 (Numerical Simulation of Bed Change at the Confluence of the Gamcheon and Mihocheon)

  • 박문형;김형석
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제6권4호
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    • pp.328-338
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    • 2019
  • 본 논문에서는 하천의 지류와 본류가 만나는 합류부를 대상으로 2차원 수치모형인 CCHE2D를 이용하여 장래하상변동 수치모의를 수행하고 분석을 수행하였다. 대상구간은 하상변동의 개연성이 클 것으로 예상되는 낙동강과 감천 합류부 그리고 금강과 미호천 합류부를 대상으로 하였다. 해당구간에서 4대강 살리기 사업이 종료된 이후인 2012년 8월 30일부터 2015년 8월 29일 수문자료를 활용하여 장래하상변동 수치모의를 수행하였다. 장래하상변동 수치모의 결과 합류부 부근에서 하상변동이 활발히 발생하는 것으로 나타났으며 특히 유사 퇴적이 집중되어 사주가 형성될 가능이 있는 것으로 나타났다. 수치모의를 통해 대상구간에서 하상변동, 평균 하상고 변화, 세퇴차량 등을 검토하여 장래 하도변화 특성을 검토하였다. 2차원 수치모형을 활용하여 지류 합류부 구간에서 향후 효율적인 지류 합류부 하도안정화 대책을 수립하는데 활용될 것으로 기대된다.

하천 합류부에서의 부유입자 분포에 대한 현장측정 (Field Measurement of Suspended Material Distribution at the River Confluence)

  • 곽성현;이경수;조한일;서용재;류시완
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.467-474
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    • 2017
  • 하천 합류부에서는 지형적 특성에 기인하는 고유한 수체혼합양상과 흐름특성을 보인다. 이러한 합류부에서의 2차원적 수체혼합양상을 파악하기 위해서는 측선기반이 아닌 평면적 계측이 필요하다. 본 연구에서는 낙동강-금호강 합류부를 대상으로 UAV를 활용한 정성적 수체혼합모니터링과 ADCP, 다항목수질측정기, 현장용광학입도분석기(LISST : Laser In-Situ Scattering & Transmissometry)를 이용한 흐름, 수질, 부유입자특성에 대한 측정을 통해 하천합류부에서의 2차원적 수체흐름 및 물질혼합 특성을 파악할 수 있는 현장측정기법을 제시하고 적용성을 검토하고자 하였다. 수리량, 수질인자, 부유입자의 농도 및 입도분포에 대한 현장측정을 통해 복잡한 지형적 특성을 가지는 하천합류부에서의 2차원적 흐름양상과 그에 따른 수체 및 물질혼합양상을 파악할 수 있음을 확인하였다.

합류부에서 흐름 및 하상변동 수치모의 (금강과 미호천 합류부를 중심으로) (Numerical Simulation of Flow and Bed Change at the Confluence of the Geum River and Mihocheon)

  • 장창래;김정곤;고익환
    • 한국습지학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.91-103
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    • 2006
  • 본 연구는 본류와 지류의 하상경사 및 유사 유입조건이 다르며, 하폭이 넓고 수심이 상대적으로 얕은 합류부에서 흐름 및 하상변동에 관하여 수치모의를 수행하여 그 특성을 파악하는데 목적이 있다. 적용 대상지역은 금강과 미호천의 합류부로서, 흐름특성 및 하상변동을 모의하기 위하여 RMA-2와 SED2D를 이용하였다. 유량의 증가에 따라 흐름에 대한 유속과 전단층의 길이가 증가하고, 합류부의 우안의 정체수역에서 발생하는 와(vortex)의 크기도 증가하였다. 부유사의 농도는 실제 상황에 맞도록 비평형 유입조건을 사용하였으며, 미호천에서 유입되는 유사의 농도에 영향을 받아, 합류직후에도 유사의 농도가 높고, 전단층을 경계로 하여 농도 띠가 하류로 유지되었으며, 합류 후에는 우안에서 하상이 상승되었다.

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한강살리기사업에의한 한강 여주 구간의 하천 지형 변화 고찰 (Investigation of Changes in Fluvial Landforms in the Yeoju Reach of the Han River by the Han River Restoration Project)

  • 김종연
    • 한국지형학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.29-46
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    • 2020
  • In this study, changes in the fluvial landforms of the Yeoju section of the Han River, which was made up of the Han River Restoration Project, were examined through existing previous research data, government's environmental impact assessment data, satellite images, and field observations. For example, In the vicinity of Dori Island, the most upstream part of the study section, the location of the confluence of the Han River and Cheongmi Stream was changed, and it was found that a significant portion of the sand sedimentary layer disappeared. In the Bawuinupgubi area, the wetland, which is the first class in the ecological nature, was greatly modified, and the elevation of the ground rose as Gangcheon island and it was completely separated from the river by dredging The confluence of Geumdangcheon and the point bar of Yeonyang-ri in the south were also dredged, turned into an artificial waterfront park, and a chute channel remained in the form of a wetland was also developed as a recreational park. The deposional forms around Baekseok-ri islands also disappeared as dredging was carried out. Among the areas adjacent to the confluence of Bokcheon and Yangchon-ri Island, some sedimentay forms remains, but the abandonned channel between Yangchon-ri and the northern river bank has been changed into a riverside reservoir through dredging and embankment construction, and the waterway of the tributary river(Yazoo) has been greatly changed.