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문제 정의
- 따라서 국내외로 널리 검증되었고 장기 하상변동 예측에 적합한 모형으로 알려진 HEC-6 모형을 채택하였다. Lee et al. (2007)은 지류의 수리해석을 수행하기 위해 대상구간에서의 낙동강본류의 수리학적 모형을 먼저 수행한 후 각 지류들이 본류와 만나게 되는 절점에서의 수위 결과값을 하류경계조건으로 산정하여 모의하였으나, 본류를 모델링하고 그 결과를 이용하여 지류를 별도로 모델링하는 것은 여러 가지 문제를 야기할 수 있기 때문에 본 연구에서는 다기능보의 관리수위 운영에 따른 본류와 지류의 하상변동을 모의하기 위해 본류와 지류를 통합 구축하였다. 통합 구축하기 위해 본류와 지류의 횡단면과 유사자료를 이용하여 하천망을 구현하였다.
- 본 연구에서는 4대강 살리기 사업으로 인한 물리적 환경변화와 그에 따른 하천 하상변동 분석을 위하여 낙동강 수계의 강정고령보와 달성보 구간 및 금호강에 대해HEC-6를 구축하고 2005년부터 2009년까지 5년간 관측된 수리·수문 자료를 적용하여 하도단면 변화와 다기능보 운영에 따른 하상변동을 모의하였다.
- 본 연구에서는 4대강살리기사업 계획 단면을 활용하여 준설과 보 설치에 따른 영향을 모의하고자 하였기 때문에 하류경계조건으로 적합한 관측자료 확보가 불가능하다.그러나 실제로는 하류에 위치하는 합천창녕보 관리수위영향을 받게 되므로 하류경계수위가 영향을 미치지 않는 수위표(적포교)까지 모형을 확장하여 관측수위를 적용하였다.
- 본 연구에서 선정한 강정고령보 상류에는 인접한 대구광역시에 상수원을 공급하기 위해 4대강살리기 사업 전에도 강정취수보가 위치해 있었으며, 고무 보 설치 및 운영에 따라 수리·수문·수질·생태계 등에 영향을 미쳤을 것이다. 세굴 및 퇴적 부분에서는 세굴 보다는 퇴적에 큰 영향을 미쳤을 것이며, Shield (Julien, 1998) 도표 및 수리해석을 통해 이 부분에서 퇴적되었을 입자들의 입경과 향후 유사 퇴적에 대해서 예측하기 위해 분석을 수행하고자 하였다. Julien (1998)이 제안한 Shield 도표를 활용한다면 파라미터와 한계전단응력에 의한 유사 이송의 한계조건을 토대로 하상재료를 간단하게 예측할 수 있다.
제안 방법
- 하천단면은 낙동강하천기본계획(MOLIT, 2009e; 2009f)에 제시되어 있는 원지형 단면을 적용하였다.1차원 하도 추적 시, 시계열 강우, 수위, 유량과 같은 상류경계조건은 수리모형의 안정화를 위해 계산시간간격을 1분, 상류에서 유입되는 최소유량을 300 m3/sec로 적용하였으며 최소유량 이하의 유량은 최소유량으로 대체하였다. 모의기간은 태풍 ‘에위니아’가 내습한 2006년 7월 8일 ∼25일이며, 결과는 Fig.
- 4대강사업으로 인한 물리적 환경변화와 그에 따른 하천 하상변동 분석을 위하여 낙동강 수계 강정고령보와 달성보 구간에 대해 계획단면으로 HEC-6를 구축하고 다기능보를 관리수위로 운영하는 조건에서 2005년부터 2009년까지 5년간 관측된 수리·수문 자료를 적용하여 다양한 유사량 산정공식 조건에서의 하상변동을 모의하였다.
- 통합 구축하기 위해 본류와 지류의 횡단면과 유사자료를 이용하여 하천망을 구현하였다. HEC-6의 카드 중 $TRIB, CP, QT를 이용하여 하도세그멘트, 조절점, 유입점, 지류 유사 등을 부여하였다. 구축된 하천망 시스템의 흐름은 Fig.
- 모의 시나리오는 Table 3과 같이 하상지형의 준설 및 보의 건설 전과 후, 보의 관리수위 운영 유무에 따라 구분하였다. X5카드를 이용한 내부경계조건을 부여하기 위해 Case 1과 Case 3의 경우 강정취수보 운영수위는 EL.14.6m, Case 2와 Case 4의 경우 강정고령보와 달성보 관리수위는 다기능보운영 및 유지관리지침서(MOLIT, 2009h; 2009i)에 제시되어 있는 EL.19.5m와 EL.14.0m로 각각 적용하였다.
- 본 연구에서는 4대강살리기사업 계획 단면을 활용하여 준설과 보 설치에 따른 영향을 모의하고자 하였기 때문에 하류경계조건으로 적합한 관측자료 확보가 불가능하다.그러나 실제로는 하류에 위치하는 합천창녕보 관리수위영향을 받게 되므로 하류경계수위가 영향을 미치지 않는 수위표(적포교)까지 모형을 확장하여 관측수위를 적용하였다. 적포교는 합천창녕보 하류에 위치하고 있으며, 합천창녕보는 다기능보운영 및 유지관리지침서(MOLIT, 2009j)에 관리수위로 EL.
- 본 연구에서는 HEC-6모형을 이용하여 낙동강수계의 강정고령보와 달성보 구간 및 금호강을 대상으로 준설 및 다기능보의 관리수위 운영에 따른 하상거동 및 두부침식 영향을 평가하였다. 낙동강수계의 성주수위 관측소지점에서부터 현풍수위표가 위치해 있는 지점까지의 연구대상 구간은 지류 합류부나 다수의 수리구조물이 위치하고 있고 최근 건설된 강정고령보와 달성보가 운영중에 있다.
- Jang (2010)은 하천에 대한 체계적인 조사 및 연구가 수행되지 않은 상태에서 하도준설을 실시하였기 때문에 준설에 따른 본류의 하상고 저하는 지류의 하상고를 저하시키며, 하상경사를 증가시키고, 급격한 침식을 촉발한다고 언급한 바 있다. 본 연구에서는 본류의 준설 및 다기능보 운영에 따른 지류 하상거동에 대한 영향을 검토하기위해 본류와 지류를 연계하여 Case 별로 수치모의를 수행하였다. 두부침식은 4대강 공사의 준설공사로 인한 문제점으로 제기된 바 있으며, Fig.
- 0 m로 제시하였다. 이 자료를 토대로Table 5로 구분하여 수리해석을 수행하였다. 우리나라는4∼6월은 농번기 및 갈수기에 해당하기 때문에 상류유량으로 칠곡보에서 2014년 4월에 방류한 총유량을 활용하였다.
- 본 연구를 위해 2013년 상반기 강정고령보 상류에 위치해 있는 다사지점에서 퇴적물을 채취하고 입도분석을 수행하였다. 입도분포 분석은 과산화수소수를 이용하여 유기물을 제거하였으며, 입도분석기 PSA(Mastersizer 2000)를 사용하여 입경 별 입도분포도(%)를 산출하였다. 퇴적물 입도분석은 수질오염공정시험기준 중 퇴적물에 대한기준(MOE, 2012)에 따라 분석하였으며, 입자조성 분석에는 Hitachi사의 S-4300 & EDX-350의 FE-SEM(전계방사형 주사 전자현미경)을 사용하여 분석했다.
- 5일, 1일, 2일 등 3개 계산간격으로 안정계산간격을 검토한 결과, 1일 계산간격이 안정계산범위 내에 도달하여 안정계산간격으로 1일을 제안한 바 있기 때문에 본 연구에서도 1일 간격으로 경계조건을 부여하였다. 장기하상변동분석 기간은 2005년부터 2009년까지 5년간 설정하였고, 상류단 경계조건은 Fig. 5(a)에 도시된 바와 같이 성주수위표의 일평균 관측유량, 금호강의 유입유량은 성서수위표의 일평균 관측유량을 적용하였다. 각 수위표의 관측유량은 관측된 수위자료를 바탕으로 고시되어 있는 수위-유량곡선식을 이용하여 유량으로 환산하여 적용하였다(MOLIT, 2009f).
- 그러나 실제로는 하류에 위치하는 합천창녕보 관리수위영향을 받게 되므로 하류경계수위가 영향을 미치지 않는 수위표(적포교)까지 모형을 확장하여 관측수위를 적용하였다. 적포교는 합천창녕보 하류에 위치하고 있으며, 합천창녕보는 다기능보운영 및 유지관리지침서(MOLIT, 2009j)에 관리수위로 EL.10.5 m가 제시되어 있기 때문에 내부경계수위로 적용하였다. 합천 창녕보는 관리수위로 내부경계가 설정되었기 때문에 유입유량에 따른 계산 결과가 하류 경계조건으로 모형 내에서 적용되었다.
- 준설 및 다기능보 운영에 따른 보와 보구간 및 지류에 대한 하상거동분석을 수행하기 위하여 Case를 구분하여 모형을 구축하고 분석하였다. 모의 시나리오는 준설 전하천단면과 다기능보를 존치하지 않은 Case 1, 준설 전하천단면과 다기능보를 존치하고 관리수위로 운영하는 Case 2, 계획단면과 다기능보를 존치하지 않은 Case 3, 계획단면과 다기능보를 존치하고 관리수위를 운영하는Case 4로 구분하였다.
- (2007)은 지류의 수리해석을 수행하기 위해 대상구간에서의 낙동강본류의 수리학적 모형을 먼저 수행한 후 각 지류들이 본류와 만나게 되는 절점에서의 수위 결과값을 하류경계조건으로 산정하여 모의하였으나, 본류를 모델링하고 그 결과를 이용하여 지류를 별도로 모델링하는 것은 여러 가지 문제를 야기할 수 있기 때문에 본 연구에서는 다기능보의 관리수위 운영에 따른 본류와 지류의 하상변동을 모의하기 위해 본류와 지류를 통합 구축하였다. 통합 구축하기 위해 본류와 지류의 횡단면과 유사자료를 이용하여 하천망을 구현하였다. HEC-6의 카드 중 $TRIB, CP, QT를 이용하여 하도세그멘트, 조절점, 유입점, 지류 유사 등을 부여하였다.
- 조도계수에 대한신뢰성을 검토하기 위해 HEC-RAS모형을 이용하여 부정류해석을 통한 오차분석을 수행하였다. 한편 여러 학자들에 의해 장기간의 하상변화를 예측하는 공식들이 제안되고 있으나 아직 정확한 예측을 하지 못하는 실정이기 때문에 Yang (1973), Ackers and White (1973), Duboys (1879) 그리고 Colby andScott(1965)를 적용하여 유사량 공식별 준설 후 단면에서의 다기능보 운영에 따른 보와 보구간의 전반적인 하상거동경향을 분석하였다. Duboys (1879) 공식은 Vanoni (1975)에 의해 수정된 공식이다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 HEC-6모형을 이용하여 낙동강수계의 강정고령보와 달성보 구간 및 금호강을 대상으로 준설 및 다기능보의 관리수위 운영에 따른 하상거동 및 두부침식 영향을 평가하였다. 낙동강수계의 성주수위 관측소지점에서부터 현풍수위표가 위치해 있는 지점까지의 연구대상 구간은 지류 합류부나 다수의 수리구조물이 위치하고 있고 최근 건설된 강정고령보와 달성보가 운영중에 있다.단면의 형상이 다양한 하천구간과 다기능보 운영에 따른 관리수위는 흐름특성과 하상변동에 영향을 미치기 때문에 이에 대한 분석은 하천 계획 및 관리를 위해서 필요하다.
- 1). 모형의 하상단면은 각 공구별 낙동강 실시설계보고서(MOLIT, 2009a; 2009b)의 원단면 및 계획단면을 이용하였고 금호강은 금호강 하천기본계획보고서(MOLIT, 2009c)의 단면을 이용하였다. 금호강은 낙동강의 지류 중 그 규모가 두번째로 큰 강으로, 금호강의 유역면적은 2,087.
- 5 mm(coarse sands) 이상의 유사들은 퇴적될 것으로 예측된다. 본 연구를 위해 2013년 상반기 강정고령보 상류에 위치해 있는 다사지점에서 퇴적물을 채취하고 입도분석을 수행하였다. 입도분포 분석은 과산화수소수를 이용하여 유기물을 제거하였으며, 입도분석기 PSA(Mastersizer 2000)를 사용하여 입경 별 입도분포도(%)를 산출하였다.
- 연구대상 구간은 낙동강수계의 성주수위표 지점부터 현풍수위표 지점이며 대상구간 내에는 국가하천인 금호강이 합류하고있고 강정고령보와 달성보가 위치해있다(Fig. 1). 모형의 하상단면은 각 공구별 낙동강 실시설계보고서(MOLIT, 2009a; 2009b)의 원단면 및 계획단면을 이용하였고 금호강은 금호강 하천기본계획보고서(MOLIT, 2009c)의 단면을 이용하였다.
- 하상토는 낙동강 본류에 대해서는 직접 시료를 채취 분석한 자료를 사용하였고(Fig. 4), 지류인 금호강에 대해서는 Table 2에 제시된 바와 같이 1997년 기본계획수립 시에 조사된 결과(MOCT, 1997)를 활용하였다. 과거자료를 바탕으로 도출된 유량-유사량 관계곡선식은 4대강사업이후 변화된 수리특성 때문에 직접 적용하는데 한계가 있지만, 현 상황에서는 기존 상황에서의 가용한 자료를 활용할 수 밖에 없다.
- Woo (2002)와 ASCE(1996)에서는 하천 수위가 시간에 대해 급격하게 변화하거나, 하상 경사가 매우 완만하여 배수위 효과가 강하게 나타날 경우 하천 내 흐름을 부정류로 해석할 것을 권고한 바 있다. 하천단면은 낙동강하천기본계획(MOLIT, 2009e; 2009f)에 제시되어 있는 원지형 단면을 적용하였다.1차원 하도 추적 시, 시계열 강우, 수위, 유량과 같은 상류경계조건은 수리모형의 안정화를 위해 계산시간간격을 1분, 상류에서 유입되는 최소유량을 300 m3/sec로 적용하였으며 최소유량 이하의 유량은 최소유량으로 대체하였다.
데이터처리
- 각 수위관측소별로 정량적 통계기법에 근거하여 관측시계열 자료와 계산 결과를 이용하여 평균제곱근오차(Rootmean square error, RMSE)와 Nash-Sutcliffe 효율계수(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient, NSEC)로 분석하였다. 평균제곱근오차는 표준편차의 일반화된 식으로 실제값과 추정값의 차이가 얼마인가를 알 수 있는 수치로써0에 근접할수록 정확성이 높은 것을 의미하며 이와는 반대로 NSEC는 추정치와 실측치가 일치하면 1.
- 5(b)에 도시된 바와 같이 기상청에서 관리하고 있는 거창기상대관측소의 일평균 기온을 활용하였다. 조도계수에 대한신뢰성을 검토하기 위해 HEC-RAS모형을 이용하여 부정류해석을 통한 오차분석을 수행하였다. 한편 여러 학자들에 의해 장기간의 하상변화를 예측하는 공식들이 제안되고 있으나 아직 정확한 예측을 하지 못하는 실정이기 때문에 Yang (1973), Ackers and White (1973), Duboys (1879) 그리고 Colby andScott(1965)를 적용하여 유사량 공식별 준설 후 단면에서의 다기능보 운영에 따른 보와 보구간의 전반적인 하상거동경향을 분석하였다.
이론/모형
- Table 1과 같이 HEC-6 모형에 적용된 조도계수의 신뢰성을 확인하기 위해 부정류흐름해석을 수행할 수 있는 HECRAS모형을 이용하여 부정류 흐름해석을 수행하였다. 하천흐름 해석의 경우, 부정류로 해석할 경우와 정상류로 해석할 경우, 수치모의 결과에 큰 차이가 발생한다.
- 5(a)에 도시된 바와 같이 성주수위표의 일평균 관측유량, 금호강의 유입유량은 성서수위표의 일평균 관측유량을 적용하였다. 각 수위표의 관측유량은 관측된 수위자료를 바탕으로 고시되어 있는 수위-유량곡선식을 이용하여 유량으로 환산하여 적용하였다(MOLIT, 2009f).
- 하지만, Kim and Shin (2013)은 하상변동모의 시 영국단위계와 SI단위계의 단위환산에 문제가 있는 것으로 확인하였으며, 영국단위계를 이용하여 자료를 입력 및 해석을 수행하고 다시 SI단위계로 결과를 제시한 바 있다. 따라서 국내외로 널리 검증되었고 장기 하상변동 예측에 적합한 모형으로 알려진 HEC-6 모형을 채택하였다. Lee et al.
- Einstein (1950)은 충분한 하상토 자료를 이용 가능할 경우, 미세한 입자는 포착되거나 퇴적을 지체시키기 때문에 하상토 분류에서 미세한 입자를 포함하는 구간의 10%를 제외한 90%의 굵은 입자만을 이용해서 모의하는 것을 추천하였다. 따라서, 본 연구에서는 총 하상재료이송 계산을 위한 하상분류를 Einstein (1950)이 제안한 방법을 이용하였다. Ceon and Kim(2009)은 하상변동 예측에 HEC-6 모형을 활용하기 위해서 최고유량에 대해 0.
- 그 중 가장 민감한 매개변수인 조도계수는 Table 1에 제시된 바와 같이 대상하천에 대한 계획홍수위 산정을 위해 보정된 값을 적용하였다(MOLIT, 2009c; 2009e; 2009f). 또한, Ji et al. (2008)은 낙동강 수계를 대상으로 총유사량 공식을 비교하였으며, Shen and Hung(1972), Ackers and White (1973), Yang (1979), 그리고 Brownlie (1981) 공식들이 현장자료와 일치됨을 보였기 때문에 본 연구에서는 유사해석을 위한 총유사량 공식으로 Ackersand White (1973)와 Yang (1973)공식을 채택하였다. 상류 및 지류의 총 유입유사량을 적용하기 위해 수문조사보고서에 제시되어 있는 왜관 및 동촌 지점의 유량-유사량 관계곡선식인 Eq.
- Duboys (1879) 공식은 Vanoni (1975)에 의해 수정된 공식이다. 또한, 준설 및 보 운영에 따른 본류 및 지류의 하상변동을 평가하기 위해 Table 3과 같이 모의 시나리오를 구분하였고, Ackers and White (1973)와Yang (1973) 공식을 이용하여 분석하였다.
- (2008)은 낙동강 수계를 대상으로 총유사량 공식을 비교하였으며, Shen and Hung(1972), Ackers and White (1973), Yang (1979), 그리고 Brownlie (1981) 공식들이 현장자료와 일치됨을 보였다. 본 연구에서는 Ackers and White (1973)와 Yang (1973)공식을 채택하여 Case별로 본류와 지류에 대한 수치모의를 수행하였다. 준설에 따른 하도단면 변화 및 다기능보관리수위 운영에 따른 낙동강 본류 하상변동 결과는Figs.
- 퇴적물 입도분석은 수질오염공정시험기준 중 퇴적물에 대한기준(MOE, 2012)에 따라 분석하였으며, 입자조성 분석에는 Hitachi사의 S-4300 & EDX-350의 FE-SEM(전계방사형 주사 전자현미경)을 사용하여 분석했다.
- 3과 같다. 하천망 시스템 구축과 관련된 사항은 HEC-6 모형에 관한 참고문헌에 상세히 소개되어 있으므로 생략하도록 한다(HEC, 1993; KICT, 1995).
성능/효과
- 1) 준설 및 다기능보의 관리수위 운영에 따른 본류 및 지류의 하상거동에 대해 Ackers and White (1973)와Yang (1973)공식을 이용하여 Case 별로 분석한 결과, 보 직상류에서는 퇴적이 지배적이었고, 유사이송 및 하상변동은 다기능보 운영에 따른 관리수위에 영향을 받고 있음을 알 수 있었으며, 관리수위 운영에 따라 유사이송과 하상변동은 상대적으로 작아지는 것으로 나타났다.
- 2) 낙동강 본류 강정고령보와 달성보의 관리수위 운영에 따른 금호강의 하상변동 결과, Ackers and White(1973) 및 Yang (1973) 두 공식 모두 두부침식의 발생크기는 Case 3(준설 및 보건설 후), Case 1(준설 및 보건설 전), Case 4(준설 및 보건설 후, 관리수위 유지), Case 2(준설 및 보건설 전, 관리수위 유지) 순으로 나타났으며, Case 1과 Case 3의 경우에는 합류지점으로부터 1.5 km 상류 지점까지 두부침식이 영향을 미쳤으나, Case 2와 Case 4의 경우에는 1 km 상류 까지 영향을 미쳤다. 강정고령보와 달성보의 관리수위 운영에 따라 지류의 두부침식 발생 크기가 감소하였으며, Ackersand White (1973) 공식의 경우 Case 4에서 두부침식이 발생하지 않고 퇴적이 발생하는 것으로 나타났다.
- 3) p1(준설 및 보건설 전)의 경우, 직경이 0.5 mm 이상일 경우 퇴적될 것으로 예상되고 p2(준설 및 보건설 후)의 경우, 직경이 0.0156 mm 이하인 경우에도 퇴적될 것으로 예상되는 바, 매우 미립한 입자(조류 사멸체 포함) 대부분이 퇴적될 것으로 예측되었다. 일정한 관리수위 운영은 보-보 구간에서 체류시간을 증가시키며 이는 조류발생을 유발할 수 있는 수리학적 조건이 된다.
- 각 유사량 공식별로 비교한 결과, 계획단면의 경우 전·후 단면간 하상고의 편차가 크지 않아 하상변동은 크게 발생하지 않았으나, 보의 상류에서는 유사의 포착에 의한 퇴적이 발생하여 하상상승이 지배적인 것으로 나타났으며 보의 하류에서는 하상저하가 지배적인 것으로 나타났다.
- 61 m로 나타났다. 강정고령보 직상류 하상변동의 경우 강정취수보 및 강정고령보의 운영수위에 따라 하상상승이 지배적이었으며, 강정취수보에 비해 운영수위를 약 5 m 더 높게 운영하는 강정고령보는 저하된 유속에 따라 상류 구간에서 세굴이 크게 발생하지않았으며, 유사의 유입이 상대적으로 작게 나타났다. 달성보 직상류 지점에서는 Case 1과 Case 3에서 나타난 결과와 같이, 관리수위를 운영하지 않을 경우 하상저하가 지배적인 것으로 나타났으나, 관리수위를 운영할 경우 Case2와 Case 4와 같이 하상상승이 지배적인 것으로 하상거동이 변하는 것을 알 수 있었다.
- 5 km 상류 지점까지 두부침식이 영향을 미쳤으나, Case 2와 Case 4의 경우에는 1 km상류 까지 영향을 미쳤다. 낙동강과 금호강이 합류하는 지점에서의 두부침식은 낙동강 본류의 준설에 따라 더 크게 발생하는 것으로 나타났으나, 다기능보를 관리수위로 유지할 경우, 낙동강 본류의 배수위 영향으로 두부침식 영향이 작아지는 것을 알 수 있었다. 향후, 보와 보 구간 및 지류에 대한 실측 된 단면자료를 활용하여 정밀한 모의를 수행해야 하며, 지류에 대한 모니터링 사업을 진행할 경우 다음과 같은 내용을 반영하여 진행해야 할 것으로 판단된다.
- 06 m 하상변동이 발생하였다. 두부침식의 발생크기는 Case 3, Case 1, Case 4, Case 2 순으로 나타났으며, 두부침식이 크게 발생할 것으로 예상된 Case 3과 Case 4의 경우, Case 4가 Case 3에 비해 0.6 m, 1.45 m, 0.96 m 작게 발생하는 것으로 나타났다. 하도 준설만 실시한 Case 3의 경우 가장 많은 두부침식이 발생하였으며, 관리수위를 유지할 경우 두부침식의 영향이 감소하였다.
- 0m로 나타났다. 보 직하류 하천 종방향 700 m 범위에서 퇴적되는 경향이 지배적으로 나타났고 700 m 이상에서 세굴이 지배적으로 발생하는 것으로 나타났다. 향후, 보에 설치된 수문의 운영 조작을 반영한 2차원 이상의 수치모의를 통해 국부세굴을 검토하여 이 부분에 대해 보완할 필요가 있다.
- 각 수위관측소별로 정량적 통계기법에 근거하여 관측시계열 자료와 계산 결과를 이용하여 평균제곱근오차(Rootmean square error, RMSE)와 Nash-Sutcliffe 효율계수(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient, NSEC)로 분석하였다. 평균제곱근오차는 표준편차의 일반화된 식으로 실제값과 추정값의 차이가 얼마인가를 알 수 있는 수치로써0에 근접할수록 정확성이 높은 것을 의미하며 이와는 반대로 NSEC는 추정치와 실측치가 일치하면 1.0이고, 그 값이 0과 1.0 사이에 있으면 추정치를 사용하는 것이 실측치의 평균을 이용하는 것보다 좋은 결과를 얻을 수 있다.또한, 0보다 작으면 모형의 추정결과가 나쁘거나 실측자료가 일관성이 없음을 의미한다.
후속연구
- 단면의 형상이 다양한 하천구간과 다기능보 운영에 따른 관리수위는 흐름특성과 하상변동에 영향을 미치기 때문에 이에 대한 분석은 하천 계획 및 관리를 위해서 필요하다. 강정고령보와 달성보가 운영되는 보와 보 구간에 낙동강 본류와 금호강이 합류하는 지점이 위치해있기 때문에 본류와 지류를 통합연계구축하고 수리시설물 운영 시나리오에 따른 하도 내 수리특성을 고려한 본류 및 지류하상변동 특성을 검토하는 것은 하천의 합리적인 운영을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 이를 통해 갈수기시 유입유량이 줄어든 상태에서도 관리수위로 보를 지속적으로 운영할 경우, 유속이 저하되고 전단응력이 줄어들어 퇴적이 심화될 가능성이 있다. 따라서, 기존에 설정되어 있는 용수공급 개념의 유지유량 산출이 아니라 하천 내 적정 유속을 형성할 수 있도록 하는 환경유량 개념의 유지유량 가이드라인을 설정하여 운영할 필요가 있을 것으로 판단된다. 또한, 낙동강은 지속적으로 조류번성에 따른 문제에 직면하고 있다.
- 또한, 4대강살리기 사업으로 하도내 존치된 다기능보는 상·하류의 유사이송 연속성의 단절을 초래할 것이고, 하천으로 유입되는 유사량은 변화될 것이다.
- 해당 하천의 하상변동특성의 파악에 필요한 자료 및 하천의 중·단기 모니터링수립을 위한 기초 자료로 활용하기 위한 목적으로 수행되었으며 향후, 변화된 하천환경의 정량적 검토를 위해서는 모니터링 사업을 추진하여 수치모의와 관련한 관측자료를 확보하고 지속적인 연구가 진행되어야 할 것이다.
- 보 직하류 하천 종방향 700 m 범위에서 퇴적되는 경향이 지배적으로 나타났고 700 m 이상에서 세굴이 지배적으로 발생하는 것으로 나타났다. 향후, 보에 설치된 수문의 운영 조작을 반영한 2차원 이상의 수치모의를 통해 국부세굴을 검토하여 이 부분에 대해 보완할 필요가 있다. 각 유사량 공식별로 비교한 결과, 계획단면의 경우 전·후 단면간 하상고의 편차가 크지 않아 하상변동은 크게 발생하지 않았으나, 보의 상류에서는 유사의 포착에 의한 퇴적이 발생하여 하상상승이 지배적인 것으로 나타났으며 보의 하류에서는 하상저하가 지배적인 것으로 나타났다.
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