본 논문에서는 홍천강과 섬진강을 대상으로 하천에 존재하는 다양한 형태의 여울을 체계적으로 분류하고, 물리적 및 수리학적 특성을 분석하였다. 여울의 길이와 폭 비율을 기준으로 긴 형태와 넓은 형태로 분류하고, 상 하류 폭의 변화 정도를 기준으로 집중 형태와 확산 형태로 분류하였다. 또한 흐름의 물결 형태에 따라 떨어지는 형태, 미끄러지는 형태, 약한 파도 및 약한 도수로 분류하였다. 떨어지는 형태와 미끄러지는 형태는 주로 큰 돌 주위의 다양한 입경을 지닌 하상에서 발생하였으며, 약한 파도와 약한 도수는 주로 잔 돌 주위에서 발생하였다. 여울의 흐름 방향 경사는 가운데 부분에서 위로 볼록하였으며, 하류측으로 갈수록 경사가 커졌다. 여울의 종적 구조에 따른 물결형태를 구분하여 보면, 여울의 집중 형태에서는 흐름 방향으로 약한 파도, 미끄러지는 형태 및 약한 도수가 발생하였다. 긴 형태의 경우, 흐름방향으로 약한 파도, 미끄러지는 형태 및 떨어지는 형태가 발생하였다. 넓은 형태의 여울에서는 약한 파도, 약한 도수 및 약한 파도, 약한 도수가 발생하였다.
본 논문에서는 홍천강과 섬진강을 대상으로 하천에 존재하는 다양한 형태의 여울을 체계적으로 분류하고, 물리적 및 수리학적 특성을 분석하였다. 여울의 길이와 폭 비율을 기준으로 긴 형태와 넓은 형태로 분류하고, 상 하류 폭의 변화 정도를 기준으로 집중 형태와 확산 형태로 분류하였다. 또한 흐름의 물결 형태에 따라 떨어지는 형태, 미끄러지는 형태, 약한 파도 및 약한 도수로 분류하였다. 떨어지는 형태와 미끄러지는 형태는 주로 큰 돌 주위의 다양한 입경을 지닌 하상에서 발생하였으며, 약한 파도와 약한 도수는 주로 잔 돌 주위에서 발생하였다. 여울의 흐름 방향 경사는 가운데 부분에서 위로 볼록하였으며, 하류측으로 갈수록 경사가 커졌다. 여울의 종적 구조에 따른 물결형태를 구분하여 보면, 여울의 집중 형태에서는 흐름 방향으로 약한 파도, 미끄러지는 형태 및 약한 도수가 발생하였다. 긴 형태의 경우, 흐름방향으로 약한 파도, 미끄러지는 형태 및 떨어지는 형태가 발생하였다. 넓은 형태의 여울에서는 약한 파도, 약한 도수 및 약한 파도, 약한 도수가 발생하였다.
This study performed the systematic classification of the various types of riffles and analyzed their physical and hydraulic characteristics at the Hongcheon River and Seomjin River. The riffles are classified into the long type and the wide type by their ratio of length and width, and also classifi...
This study performed the systematic classification of the various types of riffles and analyzed their physical and hydraulic characteristics at the Hongcheon River and Seomjin River. The riffles are classified into the long type and the wide type by their ratio of length and width, and also classified into the convergent type and the divergent type by their width change along flow direction. They are also classified into the falling type, the running type, the undular wave and the undular jump by their surface profiles. The falling type and the running type usually occur near the cobbles with multiple diameters, whereas the undular wave and the undular jump occur near the small pebbles. They showed the upward convex type at the middle part, and the slope gets bigger at the downstream part.
This study performed the systematic classification of the various types of riffles and analyzed their physical and hydraulic characteristics at the Hongcheon River and Seomjin River. The riffles are classified into the long type and the wide type by their ratio of length and width, and also classified into the convergent type and the divergent type by their width change along flow direction. They are also classified into the falling type, the running type, the undular wave and the undular jump by their surface profiles. The falling type and the running type usually occur near the cobbles with multiple diameters, whereas the undular wave and the undular jump occur near the small pebbles. They showed the upward convex type at the middle part, and the slope gets bigger at the downstream part.
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문제 정의
본 논문에서는 현지 하천조사를 통하여 하천에 존재하는 다양한 형태의 여울을 체계적으로 분류하고, 물리적 및 수리학적 특성을 분석하였다. 이를 위해 섬진강과 홍천강을 대상으로, 현지 조사를 통하여 다양한 형태의 여울이 어떠한 수리학적 특성을 가지고 형성되며, 각각의 여울 형태에 따른 물결 모양, 규모, 경사 및 하상 입경 등을 측정, 비교 분석하였다.
제안 방법
(2006)은 일본 하천의 중류에 형성된 여울의 경관적인 측면에서 물결의 형태를 바탕으로 여울을 Figs. 2 and 3과 같이 falling type, submerging type, running type, protrusion type, local convergent type 및 complex type로 구분하였다.
하류 폭의 변화 정도를 기준으로 집중 형태와 확산 형태로 분류하였다. 또한 물결 형태에 따라 떨어지는 형태, 미끄러지는 형태, 약한 파도및 약한 도수로 분류하였다. 떨어지는 형태와 미끄러지는 형태는 주로 큰 돌 주위에서 발생하였으며, 약한 파도와 약한 도수는 주로 잔 돌 주위에서 발생하였다.
본 논문에서는 섬진강과 홍천강을 대상으로 현지 조사를 통하여 하천에 존재하는 다양한 형태의 여울을 체계적으로 분류하고, 각각의 형태에 따른 물결 모양, 규모, 경사및 하상 입경 등을 측정, 비교 분석하였다.
본 연구에서는 여울을 평면 형태와 물결 형태에 의해 분류하였다. 전자는 계층적인 분석에 의하면 subunit scale이며, 후자는 point scale과 subunit scale이 혼재된다.
본 연구의 대상 지점은 상기 지점과 유사의 영향이 같지 않기 때문에 계층적인 분석에 의해 분류하기 보다는 여울의 평면 형태와 물결 형태에 의해 분류하였다.
여울을 평면 형태와 물결 형태별로 분류하기 위해 여울의 규모(폭 및 길이), 하폭, 종단 경사, 수리 특성 및 하상 입경을 조사하였다.
여울의 길이와 폭 비율을 기준으로 긴 형태와 넓은 형태의 여울로 분류하였으며, 상.하류 폭의 변화 정도를 기준으로 집중 형태와 확산 형태로 분류하였다.
여울의 크기 및 월류수심은 5m staff와 100m 줄자를 이용하여 측정하였다. 하상 입경의 측정은 두 가지로 구분하였다.
여울의 평면 형태에 따른 흐름 방향의 경사를 알아보기 위하여 수표면 경사와 하상 경사를 측정하였다. 측정 방법은 Fig.
여울의 평면적인 형태로서, 여울의 폭(b), 길이(L), 하폭(B)을 Fig. 5와 같이 표시하고(Yang, 2006), 폭 비율 (b/B) 및 길이 비율(L/b)을 측정하였다.
본 논문에서는 현지 하천조사를 통하여 하천에 존재하는 다양한 형태의 여울을 체계적으로 분류하고, 물리적 및 수리학적 특성을 분석하였다. 이를 위해 섬진강과 홍천강을 대상으로, 현지 조사를 통하여 다양한 형태의 여울이 어떠한 수리학적 특성을 가지고 형성되며, 각각의 여울 형태에 따른 물결 모양, 규모, 경사 및 하상 입경 등을 측정, 비교 분석하였다.
여울의 평면 형태에 따른 흐름 방향의 경사를 알아보기 위하여 수표면 경사와 하상 경사를 측정하였다. 측정 방법은 Fig. 6과 같이 여울 형성 구역에서 상류측 기준선으로부터 흐름 방향으로 2 m 간격으로 총 20 m를 3개의 방향선을 그어 측정하였다.
큰 돌을 월류하는 여울의 경우 point scale에 입각하여 월류하는 돌의 입경을 무작위 추출하여 평균을 구하였고, 잔돌 주위에서 발생하는 여울은 subunit scale에 입각하여 대상 여울을 정방형 격자로 나누어 이 격자 내에 분포되어 있는 자갈을 현지 여건을 고려하여 20∼30개정도 무작위 추출하여 입경을 측정하였다.
여울의 길이와 폭 비율을 기준으로 긴 형태와 넓은 형태의 여울로 분류하였으며, 상.하류 폭의 변화 정도를 기준으로 집중 형태와 확산 형태로 분류하였다. 또한 물결 형태에 따라 떨어지는 형태, 미끄러지는 형태, 약한 파도및 약한 도수로 분류하였다.
한편 입도 분포의 경우에는 대상 여울 모두 정방형 격자로 나누어 무작위 추출하여 결정하였다. 흐름의 유속 측정은 2차원 전기유속계(Model 801 EM Flow Meter)를 사용하여 점유속을 측정하여 평균유속으로 환산하여 측정하였다. 측정 시간은 10초로 하였다.
흐름의 유속과 수심은 여울의 물결 형태별로 측정하되, 다양한 크기를 구현하기 위해 갈수기와 평수기, 풍수기별로 장기적으로 측정하였다.
대상 데이터
현지조사 대상지점으로 여울이 잘 발달된 강원도 홍천군 서면 반곡리의 홍천강과 전라남도 곡성군의 섬진강을선정하였다. 전자는 반곡교 하류의 세 지점, 후자는 섬진 강과 보성강의 합류점의 세 지점이며, 이들 선정된 여울의 대상지점은 Fig.
성능/효과
상기 표의 내용을 보면, 떨어지는 형태와 미끄러지는 형태는 약한 파도나 약한 도수에 비해 월류 수심이 작고, 하상 입경과 흐름의 유속이 크다는 것을 알 수 있다. 이들 흐름의 변수를 무차원화 시킨 월류 수심과 하상 입경의 비(h/d, 상대 수심) 및 Fr로 나타낸 것이 Fig.
후속연구
(2005)은 여울의 평면 형태가 상류로부터 유사에 영향을 받으며, 유사 공급이 원활하지 않아 하상이 저하되는 경우, 평면 형태는 명확하지 않는다고 하였다. 이는 현지 조사를 바탕으로 언급된 것으로서 특별한 이론적인 규명은 하지 않았지만, 본 연구의 대상 지점은 하상 변동이 크게 발생하지 않기 때문에 추후 검토해야 할 사항이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
여울은 언제 발생하는가?
여울은 하천의 중, 상류 급경사 구간과 사행이 발달된 구간에서 많이 발생된다. 하상 경사가 급하여 흐름의 유속이 크고 수심이 얕으며 하상은 암반으로 구성된 경우에서도 발생되나 일반적으로 큰 자갈로 덮여있는 곳에서 많이 발생한다. 경사의 정도에 따라 다양한 형태의 여울이 분포하며 폭기 현상으로 인한 산소전달이 원활하여 수중 용존산소를 풍부하게 하여 수질을 개선시키는 자정작용을 지니고 있다.
여울이란?
하천이 사행하게 되면 여울과 소가 반복적으로 자연스럽게 나타난다. 여울이란 큰 돌이나 자갈에 물이 부딪치고 빠르게 흘러가며, 일반적으로 얕고 산소 공급이 활발한 부분을 말한다. 반면 소는 물의 흐름이 느리고 깊은 곳이다.
깊은 소는 어류에게 무슨 역할을 하는가?
대부분의 어류가 밤이 되면 소에서 잠을 잔다. 깊은 소는 홍수 때나 다른 동물들의 공격으로부터 어류가 피할 수 있는 피난처이며, 유영력이 약한 치어들의 생육장소이다.
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