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NTIS 바로가기한국방재학회논문집 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, v.9 no.2, 2009년, pp.59 - 68
정상만 (공주대학교 건설환경공학부) , 박찬성 (공주대학교 대학원 건설환경공학과) , 이주헌 (중부대학교 토목공학과) , 신광섭 ((주)삼안 수력부)
Currently, building a small dam located 1.16 km downstream from Geumnam Bridge is being considered in order to improve the riverine scenery of the site for Sejong City and to create a hydrophilic space. The purpose of this research is to present the appropriate dimensions of a small dam by reviewing...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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하천 횡단구조물에는 어떤것이 있는가? | 우리나라의 하천에는 수위유지시설(small dam), 교량(bridge), 낙차공(drop structure) 등 다양한 목적을 위한 하천 횡단구조물(river-crossing structures)들이 많이 설치되어 있으며, 이러한 수공구조물들은 하도구간 내에서 수리학적 흐름특성을 변화시킨다. 수공구조물로 인한 하천흐름의 변화를 분석하고 예측하는 일은 하천관리 연구 분야에서 매우 중요하며, 수공구조물 건설에 따른 영향평가와 치수계획(flood control plan) 측면에서 필수적이라 할 수 있다. | |
수치모형 실험에는 어떤것이 있는가? | 수공구조물로 인한 하천구간 내의 흐름특성 변화에 대한 문제를 규명하기 위한 방법으로는 현장조사, 수리모형 실험, 수치모형 실험 등이 있으며, 이 중 수치모형 실험은 경제적이면서 시간적 제약이 적고 현상의 규명과 장래에 대한 예측을 위해 가장 효율적인 방법이다. 수치모형 실험의 대표적인 방법으로는 유한차분법(finite difference method), 유한요소법(finite element method), 유한체적법(finite volume method) 등이 있으며(한국건설기술연구원, 1995), 하도구간 내 수리학적 흐름특성의 변화를 해석하기 위하여 수치모의기법을 이용한 연구가 국내·외적으로 활발히 진행되어 왔다. 국외 연구로서 Jennifer 등(2006)은 실험실에서의 실험과 수심평균 동수역학적 모형을 이용한 수치모형 실험을 통하여 돌출 제방(spur dike)의 설치에 따른 흐름과 부유사 분포에 대한 연구를 수행하였다. | |
수위유지시설의 설치에 따른 하천의 수리학적 흐름특성의 변화를 1차원과 2차원의 수치모형을 적용해 시나리오별 수치해석을 수행한 결과는? | (1) 대상구간의 200년 빈도 홍수량에 대하여 1차원 HECRAS와 2차원 FESWMS의 수치해석 결과를 바탕으로 홍수재해(flood disaster)로부터 안전한 하천설계를 위해서는 수위유지시설의 높이를 5 m 이하로 설계하는 것이 적정할 것으로 판단된다. (2) 1차원과 2차원 모형의 수리량을 비교·분석한 결과 1차원 HEC-RAS는 수위유지시설 하류측의 수리량을 모의하지 못하는 것으로 나타났으며, 2차원 FESWMS는 수공구조물과 그 주위의 수리량을 보다 잘 표현하는 것으로 나타났다. 이를 통해 수공구조물로 인해 지형이 복잡한 일부 단면에 한정하여 2차원 해석이 수리량을 보다 세밀하게 표현하는 것으로 생각되며, 복잡한 하도 구간의 수치해석을 수행함에 있어 1차원과 더불어 2차원 모형을 함께 적용하는 것이 효율적일 것으로 판단된다. |
건설교통부 (2002). 금강수계 하천정비기본계획
박우식 (2002). 하천 횡단구조물에 의한 홍수위 변화분석에 관한 연구, 석사학위논문, 연세대학교
안상진, 이재경, 이상횡, 이제문 (2003). 하천구조물에 의한 흐름특성. 한국수자원학회 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 811-814
윤용남, 박무종 (1994). FESWMS-2DH에 의한 한강하류부의 수리특성 분석. 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제14권, 제4호, pp. 847-857
이배성, 정소영, 정동국, 이상진 (2006). 보 철거 후 하도내 흐름특성 변화. 한국수자원학회 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 1686-1690
한국건설기술연구원 (1995). 이차원 하천 모형의 개발 I
한국토지공사 (2007). 행정중심복합도시 금강 및 미호천 하상변동조사
Dimet, F-X. Le, Mazauric. C. and Castaings, W. (2002). Models and data for flood modeling. Euro China 2002, Beijing, China
Environmental Modeling Research Laboratory (2000). SMS(SurfaceWater Modeling System) User's Manual, Brigham Young University
Jennifer, G. Duan. and S. K, Nanda (2006). Two-dimensional depthaveraged model simulation of suspended sediment concentration distribution in a groyne field. Journal of Hydrology, ASCE, Vol. 327, pp. 426-437
Merwade, V. (2008). Comparison of One-dimensional HEC-RAS with Two-dimensional FESWMS Models in Flood Inundation Mapping. 2008 Spring Specialty Conference, American Water Resources Association, San Mateo, CA
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