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문제 정의
- 따라서 이 연구는 금강하구둑 배수갑문의 운영 자료와 상류 T/M 수위관측소인 입포, 강경 및 규암수위관측소에서 수집한 10분단위 수위자료를 바탕으로 평상시 배수갑문의 개폐에 따른 상류수역 수위관측소의 수위변동특성과 상관성을 분석하여 금강하구호의 유지관리와 금강하구둑 상류 연안의 양수장과 배수장의 효율적인 관리를 위한 기초 자 료로 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 박승기와 김태철(1999)의 금강하구둑 배수갑문의 조작에 의한 금강하구둑 내측수위와 강경지점의 수위변화 조사한 연구결과를 기초로 하여 금강하구둑 배수갑문의 조작 자료 및 금강 본류 수위관측 소중 입포, 강경, 규암지점의 수위 T/M 자료를 바탕으로 금강하구둑 배수갑문 조작에 의한 수위변화 의 정형화를 시도하였으며 사용된 자료의 부호 및 정의는 Table 2와 같다.
- 이 연구는 평상시 금강하구둑 배수갑문의 개폐에 따른 상류수역 수위관측소의 수위변동특성과 상관 성을 분석히여 정형화를 시도하였다. 이들 결과는 금강하구호의 유지관리와 금강호 연안 양 .
- 수위관측소의 수면파 전파속도는 식(3)과 같이 금강하구둑 배수갑문에서 수위관측소까지 거리를 수위변화 반응시간으로 나누어 구하였다.
대상 데이터
- 연구 대상 수위관측소는 Fig. 1과 같이 금강하구 둑배수갑문 조작에 의하여 직접적인 영향을 받는 금강 본류 수위관측소중 입포, 강경 및 규암지점이며 금강하구둑에서 각각 20.58 km, 32.92 km.52.16 km 상류에 위치하고 있다.
- 수위관측소 수위자료는 금강홍수통제소가 해당 수위관측소에서 측정한 Back up용 10분 단위 T/M 자료를 사용하였고 금강하구둑 배수갑문의 운영 자료는 농어촌진흥공사에서 조사한 금강호, 하 구둑유지관리 보고서 (1996)자료를 사용하였다.
- 수위관측소 수위자료는 유역의 강수현황과 배수 갑문 조작상황을 고려하여 선정하였으며 분석기간 은 금강하구둑 건설 후 배수갑문이 폐쇄된 1994년 8월30일부터 1995년 8월 홍수 전까지이다.
- 금강하구둑 배수갑문의 개폐자료는 금강호, 하구둑유지관리 보고서(1996)의 하구둑 방류현황을 적 용하였고 금강하구둑 상류수역 수위관측소의 수위 자료는 금강홍수통제소가 입포, 강경 및 규암수위 관측소에서 측정한 Back up용 10분 단위 T/M 자료를 사용하였다. 수위관측소의 10분 단위 수위자 료는 수위계에 부착된 Data Logger에 저장되는데 저장시스템의 불안정성, 낙뢰 및 교량의 진동 등에 의하여 결측자료가 많았다.
- 입포지점의 사용자료는 Table 3과 같이 1994년 11월~12월 및 1995년 4월 자료이며 자료수는 총 13개 이다. 개문시 금강하구둑 내측수위는 EL.
- 강경지점의 사용자료는 Table 4와 같이 1995년 1월~6월까지이며 자료수는 총 43개이다. 개문시 금강하구둑 내즉수위는 EL.
- 규암지점의 사용자료는 Table 5와 같이 1995년 7월~8월까지이며 자료수는 총 8개이다. 개문시 금강하구둑 내측수위는 EL.
데이터처리
- 통계분석은 SPSS (12.0K for Windows)를 이용하였으며 금강호 배수갑문 개폐에 따른 금강하구구둑내측과 상류수역 수위관측소의 수위변화량, 수위변화시간 및 수위변화율에 대한 상관분석을 실시하였고 관계식을 유도하였다.
성능/효과
- 강경지점의 수위는 방류가 개시된 이후에도 계속 상승하였고 수위가 EL. 1.91 m인 7월 12일 18시 20분부터 수위가 하강하기 시작하였으며 금강하구 둑배수갑문 개문으로 강경지점 수위가 하강하는데 까지는 약 87분의 시간차를 보였다.
- 상류 수위관측소의 수위자료의 적용시기가 다름에도 불구하고 금강하구둑 배수갑문의 개폐에 의한 금강하구둑 내측 수위관측소의 평균 수위변동량은 16-20 cm, 평균 수위변동시간은 99~130분, 평균 수위변화율은 0.14~0.21 cm/min 수준으로 비교적 안정적인 값을 보였다. 그에 반하여 상류 수 위관측소 수위자료의 적용시기가 서로 다르기 때문에 객관적이 비교가 어려우나 평균수위변동량은 16-37 cm, 수위변동시간은 102~176분.
- 1. 금강하구둑 배수갑문 개문에 의한 평균 수위 변화 반응시간은 입포지점이 39분, 강경지점이 81 분, 규암지점이 160분이고, 폐문에 의한 평균 수위 변화 반응시간은 입포지점이 43분, 강경지점이 78 분, 규암지점이 209분 이었다.
- 2. 금강하구둑 배수갑문 개문에 따른 수위관측소 의 평균 수면파 전파속도는 입포지점이 8.79 7s, 강경지점이 6.77 7s, 규암지점이 5.43 로 금강 하구둑 배수갑문에서 멀어질수록 상류에서의 유입 량과 하천변의 마찰 등에 의하여 유속이 감소되는 특성을 잘 반영하고 있다.
- 3. 금강하구둑 배수갑문 개폐에 의한 금강하구둑 내측 수위관측소의 평균 수위변동량은 16~20 cm, 평균 수위변동시간은 99~130분, 평균 수위변화율은 0.14~0.21 cm/min 수준으로 비교적 안정적인 값을 보였으나 상류 수위관측소의 평균수위변동량은 16~37 cm, 수위변동시간은 102~176부 평균 수위 변화율은 0.1~0.37 cm/min으로 수위관 측소의 위치 및 단면 특성에 따라 큰 차이를 보였다.
- 4. 금강하구둑 내측수위관측소와 상류수역 수위 관측소의 수위변동량과 수위변동시간에 대한 상관 관계 분석 결과는 IF값이 각각 0.62~0.79, 0.7 7~0.95로 고도의 유의성을 나타냈고 있다.
후속연구
- 이와 같은 결과는 금강하구둑 배수갑문의 개폐에 의한 금강호 연안 양 . 배수장의 운영, 내 수면 어업, 금강호 수질관리 등 전반적인 금강호 이수관리에 폭넓게 사용될 수 있을 것이다. 특히 금강호 내에 위치한 강경지점 수위-유량곡선의 불 확실성을 제거하는데 큰 기여를 할 수 있을 것이다.
- 배수장의 운영, 내 수면 어업, 금강호 수질관리 등 전반적인 금강호 이수관리에 폭넓게 사용될 수 있을 것이다. 특히 금강호 내에 위치한 강경지점 수위-유량곡선의 불 확실성을 제거하는데 큰 기여를 할 수 있을 것이다. 현재 금강흥수통제소는 30분 단위의 수위자료를 제공하고 있으나 기상이변 등을 고려할 때 10 분 이내의 수위자료가 제공되어야 할 것이며 이를 바탕으로 금강하구둑 배수갑문의 개폐에 따른 상류 수역 수위관측소의 수위변동에 관한 지속적인 연구가 지속되어야 할 것이다.
- 특히 금강호 내에 위치한 강경지점 수위-유량곡선의 불 확실성을 제거하는데 큰 기여를 할 수 있을 것이다. 현재 금강흥수통제소는 30분 단위의 수위자료를 제공하고 있으나 기상이변 등을 고려할 때 10 분 이내의 수위자료가 제공되어야 할 것이며 이를 바탕으로 금강하구둑 배수갑문의 개폐에 따른 상류 수역 수위관측소의 수위변동에 관한 지속적인 연구가 지속되어야 할 것이다.
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