선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 문경시 영강의 고수부지에 수목식재에 따른 하천 내의 수리학적 영향을 수치모형을 통하여 평가하였다. 본 연구를 통해 하천 고수부지내 수목 식재에 따른 수리적 영향을 파악하였으며 이는 향후 효과적인 수목 식재 및 고수부지 유지관리에 필요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
- 본 연구에서는 식재전·후 홍수위에 대한 검토와 식재 후 기설제방고에 대한 여유고의 검토를 통한 안정성을 평가하기 위하여 표 6과 같이 단면별 수위 변화와 기설제방고를 나타내었다.
제안 방법
- (1992)이 하도내에 식재의 여러 가지 배치로 인한 저항증가, 식재에 의해 형성되는 복단면 형상으로 인한 저항을 고려하여 운동량 방정식을 제안하였다. 이로부터 흐름의 유속분포와 수위 종단형을 예측할 수 있는 모형을 개발하였다. Stephen et al.
- 대상유역에 대한 수목 식재 전·후의 흐름특성을 검토하기 위하여 1차원 흐름해석 모형인 HECRAS 모형과 2차원 흐름해석 모형인 RAM-2 모형을 이용하여 분석하였다. 수치모의를 수행하기 위해 상류단은 유량조건, 하류단은 수위조건을 경계 조건으로 하였으며 각각 2,290m3/sec, 70.36m를 적용하였다. 하상의 재료특성과 난류교환계수의 결정은 RMA-2 모형의 계산결과에 대한 신뢰도를 결정할 수 있는 중요 인자중 하나이다.
- 이러한 이유는 대상구간 내에 식재가 상류 지역에서만 이루어지고 있음에 기인한 것으로 판단된다. 또한 대상단면에 대한 1차원 영향분석 후 기설방고에 대한 여유고의 검토를 통하여 식재로 인한 홍수위에 대한 위험도를 판단하였다. 분석결과 대상 지역에서 기설 제방고에 대한 여유고는 0.
- 이를 통해 대상지역 하류에 대한 식재로 인한 수위영향은 거의 나타나지 않는 것으로 판단되었다. 또한 대상단면에 대한 2차원 영향분석 후 기설방고에 대한 여유고를 통하여 위험도를 판단하였다. 분석결과 대상지역에서 기설 제방고에 대한 여유고는 0.
- 대상구간에 대한 조경 식재 후 2차원 모의결과로 인한 단면별 수위의 변화와 홍수범람에 대한 안정성을 알아보기 위해 표 7과 같이 식재 전·후의 수위와 기설제방고를 검토하였다.
대상 데이터
-
1. 대상유역
대상구간은 영강 중하류에 위치한 문경시 관내를 유하하는 하천으로 고수부지의 발달과 천변 도로가 조성되어 있어 인근 주민의 접근성이 용이한 구간이다. 영강 생활체육공원은 양안에 주거지가 밀집된 구간으로 평상시 인근주민의 산책로 및 운동코스로 이용되고 있는 중심이 되는 구간이다.
- 영강 생활체육공원은 양안에 주거지가 밀집된 구간으로 평상시 인근주민의 산책로 및 운동코스로 이용되고 있는 중심이 되는 구간이다. 공원현황은 경상북도 문경시 흥덕동 행정구역내의 영강 중심연장 1.0km, 면적 약 0.062km2로 하천의 우안측으로 공원이 이루어지며 표 1은 공원 현황을 나타내고 있으며 그림 1은 대상유역 현황도를 나타내고 있다.
- 영강변의 건조한 이미지를 개선하고 하천의 비수 충부에 휴식공간 및 그늘을 제공할 수 있는 키 큰나무를 식재함으로써 문경시민을 위한 친숙한 영강조성을 기본방향으로 하였으며 다음과 같은 하천변 식재기준을 고려하여 식재가 선정되었다. 그림 2는 식재계획 평면도를 나타내고 있다.
이론/모형
- 여러 가지의 항이 증가된 난류 유체의 내부 전단응력, 또는 Reynolds 때문에, Navier-Stokes 방정식의 점성력 항에 첨가된다. 따라서 이러한 수정들은 Navier-Stokes 방정식의 Reynolds 형태로 나타난다. Reynolds 식을 조합하여 확장형으로 기술하면 다음 식과 같다.
- 본 연구에서는 수목식재에 따른 하천 내의 수리학적 영향을 1차원 HEC-RAS 모형과 2차원 RMA-2 모형을 통하여 평가하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다.
- 대상유역에 대한 수목 식재 전·후의 흐름특성을 검토하기 위하여 1차원 흐름해석 모형인 HECRAS 모형과 2차원 흐름해석 모형인 RAM-2 모형을 이용하여 분석하였다.
성능/효과
- 표에서 보는 바와 같이 대상구간에 대한 조경 식재 후 1차원 영향분석결과 식재로 인한 단면의 수위 변화는 대상지역 상류에서 대체적으로 10cm이상의 수위 상승을 보였고 중류에서는 10cm내외의 수위 상승이 나타난 것을 확인할 수 있었다. 반면 대상구간의 하류에서는 식재로 인해 오히려 약간의 수위하강이 나타난 것을 알 수 있었다.
- 또한 대상단면에 대한 1차원 영향분석 후 기설방고에 대한 여유고의 검토를 통하여 식재로 인한 홍수위에 대한 위험도를 판단하였다. 분석결과 대상 지역에서 기설 제방고에 대한 여유고는 0.04m~2.73m로 나타나 계획홍수사상에 대하여 기설제방을 넘지 않는 것으로 판단되었다.
- 대상구간에 대한 조경 식재 후 2차원 모의결과로 인한 단면별 수위의 변화와 홍수범람에 대한 안정성을 알아보기 위해 표 7과 같이 식재 전·후의 수위와 기설제방고를 검토하였다. 표에서 보는바와 같이 식재로 인한 단면의 수위변화는 대상지역 상류에서 10cm이상의 수위 상승을 보였고, 중류에서는 10cm이하의 수위 증가를 보였다. 이에 반해 하류지역에서는 수위의 상승이 거의 나타나지 않았음을 확인할 수 있었다.
- 또한 대상단면에 대한 2차원 영향분석 후 기설방고에 대한 여유고를 통하여 위험도를 판단하였다. 분석결과 대상지역에서 기설 제방고에 대한 여유고는 0.52m~2.65m로 나타나 계획홍수사상에 대하여 기설제방고를 넘지 않는 것으로 판단되었다.
- (1) 본 검토구간의 식재계획시 1차원 및 2차원에 대한 수리특성 변화를 검토한 결과 식재로 인한 수위 상승은 최대 25cm이고 유속은 최대 0.18m/s 정도 차이를 보이고 있었다. 식재계획으로 인해 대상 구간에서의 유속 및 수심은 다소의 변화를 보이고 있으나 식재로 인한 영강 본류 및 홍수터에 미치는 수리적 악영향은 현 상태와 비교하여 매우 미미할 것으로 판단된다.
- (2) 1차원 및 2차원 수리해석결과 수위가 약간 상승하는 경향이 식재공사 지역 상류에 나타나기는 하나 기설제방에 대한 여유고를 확보가능한 범위 내에서 미비한 영향이 나타났으며 유속에 대한 2차원 수리해석결과 조경식재로 인하여 유속은 약간 감소하는 것으로 나타났다. 또한 조경식재공사 대상지역으로 설정된 고수부지에서는 1m/s이하로 낮게 나타났다.
- (3) 수목식재시 식재간격은 유속 2.0~1.5m/s 지역에는 30m이상, 1.5~1.0m/s 지역에는 25m이상 유속 1.0m/s 이하 지역에는 10m이상을 원칙으로 하는바 본 대상구간의 경우 모의 결과 조경식재 공사 예상지역은 1m/s 이하의 유속이 나타날 것으로 예상되므로 수목식재간격은 10m이상으로 하는 것이 타당할 것으로 판단된다.
- 대상구간에 대한 조경 식재 후 2차원 모의결과로 인한 단면별 유속의 변화를 검토하기 위하여 표 8과같이 식재 전·후의 단면별 유속을 나타내었다. 표에서 보는 바와 같이 식재로 인한 단면의 유속변화는 대상지역 전 구간에서 대부분 감소 경향을 나타내었고 특히 식재 공사 예정 지역의 유속은 1.0m/s 이하로 느리게 계산됨을 확인할 수 있었다. 또 일부단면에서 유속이 식재 후 증가한 것을 확인할 수 있는데 이는 식재로 인해 흐름의 유수 단면적이 감소한 것에 기인한 것으로 판단된다.
후속연구
- 본 연구에서는 문경시 영강의 고수부지에 수목식재에 따른 하천 내의 수리학적 영향을 수치모형을 통하여 평가하였다. 본 연구를 통해 하천 고수부지내 수목 식재에 따른 수리적 영향을 파악하였으며 이는 향후 효과적인 수목 식재 및 고수부지 유지관리에 필요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
- (4) 본 연구를 통해 하천 고수부지 내 수목 식재에 따른 수리적 영향을 파악하였으며 이는 향후 효과적인 수목 식재 및 고수부지 유지관리에 필요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.