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수치모형을 이용한 하천의 홍수위 검토 및 하상변동 예측 -SCHISM 모형 소개- 원문보기

물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future, v.49 no.11, 2016년, pp.64 - 72  

유형주 (홍익대학교 토목공학과) ,  남기진 ,  이승오 (홍익대학교 토목공학과)

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문제 정의

  • 이에 반하여 SCHISM 모형의 경우 CCHE3D 모형과 DELFT 3D 모형의 한계점인 부분이 해결 가능하며, DELFT 3D 모형과 같이 유사이송, 파랑, 수질, 지형변화, 생태환경 등 다양한 방면의 수치해석이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 고의 내용은 국외에서 하천과 해안에 대한 종합적인 해석 및 하상변동 해석에 많이 활용되고 있는 SCHISM 모형에 대하여 소개하고자 한다.
  • 본 원고에서는 국외에서 하천의 흐름특성, 홍수사상에 따른 유사이송, 하상변동 및 범람 모의에 주로 사용하고 있는 SCHISM 3차원 수치모형에 관하여 간략하게 살펴보았다. 준설사업으로 인하여 준설이 상류하천에 미치는 영향, 홍수 시 하천의 하상변동예측 및 범람위험예측, 홍수위 등에 대한 검토가 필요한 시점에서 기존에 1,2차원 수치모형을 이용하여 수행되었던 연구는 모형의 한계로 인하여 재검토될 필요가 있다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
준설의 목적은 무엇인가? 그 중에서 준설은 일반적으로 하천에서는 통수단면 확보, 해안에서는 주운항로 운항을 위한 수심유지 및 환경개선을 위한 정비 등 하상의 토사를 굴착하는 공사를 의미한다. 준설의 목적은 하상 유지관리 및 골재확보, 저수 용량 확보, 수질개선 등으로 구분될 수 있다. 우리나라 하천준설의 시작은 1760년(영조36년) 청계천의 대대적인 준설로부터이며, 1962년 경제개발사업의 착수 후 항만건설과 수로유지를 위하여 활발한 준설이 실시되었다.
준설이란 무엇인가? 최근에 국내에서 생태하천 및 자연형 하천 사업을 통해서 다시 주목을 받고 있다. 그 중에서 준설은 일반적으로 하천에서는 통수단면 확보, 해안에서는 주운항로 운항을 위한 수심유지 및 환경개선을 위한 정비 등 하상의 토사를 굴착하는 공사를 의미한다. 준설의 목적은 하상 유지관리 및 골재확보, 저수 용량 확보, 수질개선 등으로 구분될 수 있다.
무분별한 하천준설은 어떠한 문제를 야기하는가? 최근에는 4대강정비 사업으로 한강, 낙동강, 금강, 영산강등 4대강을 준설하고 친환경 보(洑)를 설치해 하천의 저수량을 늘려 하천생태계를 복원하고자 노력하였다. 그러나 무분별한 하천의 준설은 하상저하, 하상변동, 하천의 불안정 등 물리적 측면뿐만 아니라 하천의 식생 파괴 등 환경적인 측면에서도 악영향을 미치고 있다. 따라서 준설에 따른 단면 급확대 현상으로 인한 홍수위 변화, 하상변동 등 준설이 하천에 미치는 영향을 검토하는 것은 치수측면에서 필요한 사항이다.
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참고문헌 (4)

  1. Zhang, J., (2016). SCHISM v5.3 Manual. 

  2. Zhang, Y. J., Ye, F., Stanev, E. V., & Grashorn, S. (2016). Seamless cross-scale modeling with SCHISM. Ocean Modelling, 102, 64-81. 

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  3. Jordan, C., Lojek, O., Stahlmann, A., & Schlurmann, T. (2015) Numerical modeling of estuarine circulation and morphodynamics in the yellow river delta and bohai sea, 36th IAHR World Congress. 

  4. Umlauf, L., & Burchard, H. (2003). A generic length-scale equation for geophysical turbulence models. Journal of Marine Research, 61(2), 235-265. 

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