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한강 본류에의 적용을 위한 FLDWAV 모형의 개선
Enhancement of FLDWAV Model for Its Application to the Main Reach of the Han River 원문보기

韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, v.40 no.2 = no.175, 2007년, pp.135 - 146  

전경수 (성균관대학교 토목환경공학과) ,  김진수 (성균관대학교 토목환경공학과 대학원) ,  이상호 (부경대학교 건설공학부)

초록
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한강 본류의 잠실 및 신곡 수중보가 흐름에 미치는 영향을 적절히 모의할 수 있도록 FLDWAV 모형을 수정, 개선하였다. 고정보 측에서 발생하는 월류형 흐름에 대해서는 월류 유량 관계식을, 가동보 측에서의 하도형 흐름에 대해서는 Manning 형의 유량관계식을 각각 적용함으로써 복합적인 형태의 수중보 흐름을 모의하도록 하였다. 월류 유량식으로는 수중 위어형 및 자유 월류형 흐름에 대한 식들이 적용 가능하며, 가동보 개방시 또는 미개방시의 흐름을 모두 모의할 수 있다. 모형의 적용성을 검증하기 위하여 수중보 지점에서의 다양한 조건에 대하여 계산을 수행한 결과, 각 경우에 대한 배수효과가 잘 모의되었다. $M_2$ 및 $S_2$, 2개 분조에 대한 합성 조위를 생성, 대조 및 소조시의 조위 조건을 하류단 경계조건으로 하여 과거 홍수사상에 대한 모의계산을 수행하였다. 홍수규모가 작을수록 대조 및 소조 시 계산유량의 차이가 커지고, 감조구간도 상류쪽으로 확장되는 경향이 명확히 나타났다. 평수시 흐름에 대한 모의기능을 검사한 결과, 수중보의 존재로 인한 수위의 불연속성이 잘 모의되었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

FLDWAV model was modified such that it can adequately simulate the effect of Jamsil and Singok submerged weirs in the main reach of the Han River. The enhanced model combines weir-type discharge equations for overflow at fixed weir and Manning equation for fluvial-type flow at the movable weir. Equa...

주제어

#FLDWAV 모형   #부정류   #수중보   #한강  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 수리학적 계산모형의 주된 기능이 홍수시의 흐름 계산이기는 하지만, 수중보 상류 및 하류의 흐름이 단절될 수 있는 평수시에 대한 모의 기능까지를 고려한다면 수중보 흐름에 대한 수리학적 모의 기능이 개선이 요구된다. 따라서 본 연구는 잠실 및 신곡 수중보에서의 다양한 흐름 양상에 따른 모의가 가능하도록 수지형 하천 수계에 대한 계산모형인 FLDWAV 모형을 보완, 개선하고자 수행되었다.
  • 본 연구에서는 잠실 및 신곡 수중보에서의 흐름에 대한 수리학적 모의가 가능하도록 FLDWAV 모형을 개선하였다. 그러나 이러한 모형의 적용성, 즉 적용된 모형의 계산결과가 실제 현상에 근사하게 모의하는지를 좌우하는 중요한 요소는 조도계수이다.
  • 고정보 측에서 발생하는 자유 월류형 및 수중 위어형 월류 흐름에 대해서는 월류 유량 관계식을, 가동보 측에서의 하도형 흐름에 대해서는 Manning 형의 유량관계식을 각각 적용하여, 복합형 수중보 흐름을 모의하였다. 수중보 양측의 수위가 모두 월류 표고보다 낮아 흐름이 존재하지 않는 경우, 수중보 양측의 수위가 같아지는 경우, 자유 월류형 역방향 흐름 등 고정보 측의 다양한 형태의 흐름에 대한 모의가 가능하도록 하였다. 종전에 폐합형 수계 모형에 의하여 가능하였던 한강 본류의 잠실 및 신곡 수중보에 대한 수리학적 모의 기능을 수지형 수계 모형인 FLDWAV 모형에 포함시킴으로써 모형의 활용성을 증진하였다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있다.
  • 고정보와 가동보의 복합보로서, 가동보는 수세 (flush)를 위하여 평시에는 주기적으로 부분 개방을 하고, 유량이 1500 m3/s 이상이 되면 완전 개방하도록 되어 있다. 신곡 수중보는 잠실 수중보와 마찬가지로 한강 개발사업 중 하도 정비로 인한 상시 수위의 저하로발생되는 이수상의 문제점과 연안지대의 지하수위 변동으로 인한 지반침하 문제, 연안 농경지의 용수공급 문제, 수리 구조물에 발생되는 제반 문제를 해결하고, 하천 공간을 이용하여 인공호반을 조성, 도시 경관을 극대화하려는 목적으로 건설되었다. 잠실 수중보와 마찬가지로 고정보와 가동보의 복합형으로서, 서해안 조위의 영향을 크게 받는 지점에 위치하여 조위 상승에 따라 역방향 흐름이 발생하기도 한다(김원과 김창완, 1998).
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참고문헌 (29)

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