• 제목/요약/키워드: stream hydraulic characteristics

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정비된 하천에서 저수 수제에 의한 하도 지형과 수리 특성 변화 (Changes in Channel Geomorphology and Hydraulics by Submerged Spur Dikes at a Channelized Stream)

  • 김기흥;이형래;정혜련
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제2권1호
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    • pp.42-53
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    • 2015
  • 수제군 주변의 유동장 및 지형학적 변화에 대한 수리학적 효과를 분석하기 위하여, 본 연구는 영천강 만곡부에 설치된 저수 수제군 주변의 하도지형 특성의 변화에 대하여 모니터링과 수치모의를 수행하였다. 연구 대상지는 연장 190m로서 2008년 3월에 저수 수제군이 설치되었다. 현장 모니터링을 2008년 5월부터 2014년 4월까지 수행하였다. 설계된 수제 높이 보다 홍수시 수위가 더 높아져도 수제는 하안으로부터 흐름을 하도의 중심으로 밀어낸다. 따라서, 만곡부의 하도 안정을 위하여 설치된 수제군은 어느 정도 효과적으로 수리적 기능을 수행하고 있다. 시간의 경과에 따라 주수로가 하도의 중심으로 이동하면서 안정되었으며, 국소세굴에 의하여 수제 선단부 주변에 소가 형성되었다. 또한, 수제 사이에는 유사가 퇴적되었고, 하도에는 여울-소가 형성됨으로써 부수적으로 수제가 하도의 지형적 측면에서 다양한 물리적 특성을 창출함을 확인하였다.

Hydraulic Residence Time in a Prototype Free Water Surface Constructed Wetland

  • Lee, Kyung-Do;Kwun, Soon-Kuk;Kim, Seong-Bae;Cho, Young-Hyun;Kim, Jin-Ho
    • 한국환경농학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.6-11
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    • 2005
  • A prototype surface flow constructed wetland was built in the upstream area of reclaimed tidal lands to improve the water quality of Lake Sihwa by treating severely polluted stream water. In this study, a tracer test using rhodamine-WT was performed to investigate the flow characteristics and to quantify the observed hydraulic residence time (HRT) for a high-lying cell in the Banwol wetland of the Sihwa constructed wetland. The tracer test indicated that even if flow was mainly observed in the open water area of the Banwol wetland, water flowed continuously in the vegetative area and there was no dead zone. The calculated HRT (51.3 hrs), calculated by dividing the wetland volume by the wetland inflow, exceeded the observed HRT (38.7 hrs), since the short-circuiting of flux resulting from irregular topography and vegetation was not reflected in the calculated HRT. The exit tracer concentration curves were reproduced well by both the plug flow with dispersion and tanks-in-series models, indicating that the performance of the Banwol wetland can be estimated accurately using these models.

천변저류지 홍수저감능력평가를 위한 하도-저류지연계모형의 개발 (Development of River-Reservoir Integrated Model for Flood Reduction Capacity Analysis of Off-Stream Reservoir)

  • 최성열;안태진
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.165-174
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 하천의 홍수저감을 목적으로 설치하는 하천변 저류지의 홍수저감특성을 분석하기 위한 모형의 개발에 있다. 하천에 홍수가 발생하였을 경우에 하천변 저류지는 하천의 홍수첨두 일부를 분담하는 기능을 갖으며, 이는 제방의 일부를 낮춘 월류제를 통한 범람으로 가능하게 되며, 또한 범람된 물은 저류지 내에서 저류 하게 된다. 이러한 저류지가 갖는 홍수저감특성은 하천 홍수위, 월류제 제원(높이, 위치, 길이 등), 저류지의 수리거동 등에 의해 좌우되게 되므로, 본 연구에서는 이러한 일련의 물의 거동을 재현하기 위해서 1차원 하천부정류 모델, 월류제 상의 월류량 산정 모델 및 제내지 홍수범람 모델을 연계한 통합모형을 개발 하였다. 이상에서 개발된 연계 모형을 가상하도 및 실제하도에 적용하여 월류제가 갖는 기하적 특성이 홍수경감에 미치는 영향에 대해 분석하였으며, 이를 통해 향후 개선하여야 할 시사점에 대해 기술하였다.

원환 설치에 의한 원형교각 주위의 수리특성변화 (Variation of Hydraulic Characteristics around a Cylindrical Bridge Pier with Circular Collar)

  • 진병호;심우배;송재우
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.147-154
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    • 2003
  • 본 연구에서는 수리모형실험을 통하여 원환 설치 전 후 교각 주위의 수리특성을 분석하였다. 하천 흐름에서 교각 전 후의 수위 변화를 분석한 결과, 교각 전면부에서 원환 설치 전 후의 수위차는 약 0.2cm, 교각 후면부에서 원환 설치 전 후의 수위차는 약 0.1cm로 거의 변화가 없었다. 따라서, 원환이 하천 흐름에 장애가 되지 않는 것으로 판단되었다. 또한, 교각 전 후의 유속 변화를 분석한 결과, 교각 전 후면부에서 원환 설치 전 후의 흐름방향 유속(u)과 횡방향 유속(v)은 변화를 보이지 않았으며, 교각 전면부에서 연직방향 유속(w)은 수심비(y/D)가 0.33인 지점에서 약 16.72% 최대감소효과를 나타냈으며, 교각 후면부에서 연직방향 유속(w)은 수심비(y/D)가 0.67인 지점에서 약 15.83% 최대감소효과를 나타내었다. 원환을 설치했을 경우 교각 주위에서 세굴을 일으키는 하강류의 발생을 억제함으로써 국부세굴심을 감소시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

GSTARS 모형을 이용한 달천의 하상변동 해석 (Analysis of Dalcheon River Bed Change using GSTARS Model)

  • 이종형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1264-1270
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    • 2006
  • 본 연구에서는 달천 하류의 수리적 특성 및 유사론적 특성을 파악하기 위해 준2차원 모형인 GSTARS 2.1 모형을 적용하였다. GSTARS 2.1 모형에 포함된 Meyer-Peter와 Muller공식, Acker와 White's공식, Engelund와 Hanson공식 그리고 Yang공식의 네 가지 유사이송공식을 1984년부터 1992년까지의 하상단면에 대해 모의하였으며, 그 결과 Meyer-Peter와 Muller공식이 실측치에 근사한 것으로 나타났다. 정량적인 비교에서 각 단면별로 92년 실측치보다 모형에 의한 계산치가 하상변동량이 약간 과소로 산정되었다. Meyer-Peter와 Muller공식을 적용하여 유관 개수에 따른 하상변동의 효과를 분석하였다.

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자연형 하천 복원구간의 하천유지유량 산정을 위한 기초조사 (Basic Survey for Evaluation of Instream flow at Natural Recovery Reach)

  • 서규우;우상환;김광섭
    • 한국습지학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.119-131
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    • 2001
  • This study uses HEC-RAS for the quantitative aspects and the QUAL2E model for the qualitative aspects of the flow of urban streams, where the natural recovery system is applied. The instream flow of the small streams is estimated using the numerical model by verifying the existing data with the acquired data. The characteristics of the model reach place more weight on the drought discharge around the ordinary discharge, and this is caused by the natural recovery system that maintains the existing bank. The data of direct discharge to the sewage treatment plant through the inception pipe, BOD, DO, temperature, and so forth, are the official data from the department of environment. Considering the characteristics of small streams, the factors for the QUAL2E model are estimated with the focus on the hydraulic conditions and the stream view. This study proposes the future improvements for the natural recovery system by investigating the practical use of the waterfront and the application of the proper instream flow. Also, the hydraulic and hydrological investigation of the covering rate by the natural vegetation and the meandering by the varying river way is performed.

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금강하구둑 건설로 인한 금강하류부의 수리 특성 변화 (Change of Hydraulic Characteristics in the Downstream Keum River after the Construction of Estruary Dam)

  • 박승기
    • 한국농공학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.68-76
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    • 1999
  • The purpose of the study was to investigated the change of hydraulic characteristics like water surface profile and rivered section in the down stream of Keum river after the construction of esturary dam. The effect of esturary dam on the flood control in the Keum river was recognized with the data of two flood events happened in July, 1987 before the construction and in August, 1995 after the construction of estuary dam. For example , duration time above the water level of the warning -flood was changed from 46.5 to 42.8 hours and duration time above the eater level of the danger-flood was changed from 24.7 to 19.8 hours at the Kyuam station. The time difference to reach the water level of the designated -flood between Kyuam and Kangkyung was changed from 3 hours in 1987 to 12 hours and 20 minutes in 1995. The water surface slope of river decreased 25.6% between estuary dam and Kangkyung and increased 16.5% between Kangkyung and Kyuam, and decreased 8.8% between Kyuam and Kongju. As the result, velocity was getting faster and river bed was scoured in the reach of Kangkyung and Kyuam, and velocity was getting slower and river bed was sedimented in the reach of Kangkyung and estury dam.

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양구 해안분지에서의 지하수위 분포 및 강우 반응 분석 (Groundwater Level Distribution and Rainfall Response Characteristics in Haean Basin of Yangu)

  • 최현미;이진용
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제15권6호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • The groundwater level distribution and characteristics of responses to rainfall were examined in the Haean basin of Yangu that has a single stream exit to the east. The groundwater levels showed a circular or elliptical distribution converging the center of the basin with different hydraulic gradients in the north and south regions. The waterlevel elevations exhibited a perfect correlation with topographic elevation ($r^2=0.99$) while the depth to water showed a rather weak correlation ($r^2=0.49$). The water table fluctuation (WTF) method yielded recharge ratios of 6.1~12.65% ($S_y=0.02$) and 15.2~28.5% ($S_y=0.05$). The waterlevels of HG3 well, which is much proximal to a stream, were weakly auto-correlated but they were highly sensitive to direct infiltration from the rainfall event. The shorter regulation times of the HG3 represented a quicker dissipation of the input stress (rainfall).

엔트로피 이론을 이용한 수위관측망의 최적화 (Optimization of Stream Gauge Network Using the Entropy Theory)

  • 유철상;김인배
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.161-172
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    • 2003
  • 본 연구에서는 주어진 수위관측망이 유역의 유출특성을 효과적으로 잡아낼 수 있느냐 하는 것에 초점을 맞추어 수위관측망을 평가하였다. 어떤 특수한 목적의 수위관측이나, 댐과 같은 구조물의 영향은 고려하지 알았으며, 단지 현존하는 수위관측소가 자연유량을 관측한다는 전제 하에 주어진 관측망의 최적화를 시도하였다. 본 연구는 남한강유역 내 총 31개의 수위관측소를 대상으로 수행하였으며, 수위관측망의 최적화에는 엔트로피의 개념을 이용하였다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 유역의 응답특성을 나타내는 대표단위도는 확률밀도함수로 변환하여 엔트로피의 개념에 효과적으로 적용할 수 있다. (2) 각 수위관측지점 대표단위도의 정확한 유도가 수위관측망의 평가 과정에서 가장 중요한 역할을 하였으며, 본 연구에서는 관측된 강우-유출 기록을 이용하여 유도한 단위도와의 비교를 통해 지형특성자료를 이용한 합성단위도의 이를 확인하였다. (3) 본 연구의 대상인 남한강 유역에는 대략 28개 이상의 수위관측소가 필요한 것으로 판단되며, 이 수는 단위도의 형상 및 유량의 크기를 모두 고려한 결과이다. 단위도의 형상만을 고려하는 경우에는 이보다 적은 23개의 수위관측소가 필요한 것으로 나타났다.

충적하천의 하도형성유량 산정과 수리기하특성에 관한 연구 (A Study on the Channel forming Discharge Estimation and the Hydraulic Geometry Characteristics of the Alluvial Stream)

  • 이희철;이은태
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.823-838
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    • 2003
  • 많은 강과 하천에서 하나의 대표적인 유량이 안정하도 형태를 결정하는데 사용되어 질 수 있다. 이러한 대표적인 하도형성유량은 여러 연구자들의 접근 방식의 차이에 따라 강턱유량, 특정 재현기간유량, 유효유량 등으로 표시된다. 따라서 본 연구에서는 대상유역의 특성인자와 관측자료를 이용하여 하도형성유량을 산정하고, 강턱유량과 수리기하 특성간의 상관관계를 분석하였다. 문막과 서면 수위관측소에서 하도형성유량으로 결정된 강턱유량의 재현기간은 유출량 자료를 빈도분석한 결과, 문막은 1.8년, 서면은 1.5년으로 산정되었으며, 유효유량은 강턱유량에 비해 10배 이상 작게 산정되었다. 강턱유량과 수리기하특성과의 상관관계를 분석한 결과, 유역면적과 강턱유량은 어느 정도 상관성이 있으나 강턱유량과 수리기하간의 상관성은 낮은 것으로 분석되었다.