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논문 상세정보

댐 하류하천에서 유사공급에 의한 하도의 지형변화 수치모의 분석(영주댐을 중심으로

Numerical analysis of the morphological changes by sediment supply at the downstream channel of Youngju dam

초록

본 연구에서는 영주댐 하류하천에서 유사공급에 의한 하도의 지형변화와 그 효과를 수치실험을 통하여 분석하였다. 본 수치모형의 모의 결과는 실내실험에서 보여준 토사더미의 이송과 확산과정과 잘 일치하였다. 초기에 토사가 공급된 구간에서 수면이 불연속적으로 형성되는 현상이 발생하지만, 시간이 증가함에 따라 하상고가 저하되면서 완만한 수면형을 형성하였다. 유사공급을 효과적으로 수행하기 위하여 댐 직하류에서 여울이 형성된 만곡부를 유사공급 위치로 선정하였다. 시간이 증가함에 따라 공급된 유사는 하류로 쓸려 내려가고 하상고는 저하되었으며, 유속이 감소되는 하류지점에서 퇴적되었다. 시간이 증가함에 따라, 하상고의 변화가 증가하고, 상류보다는 하류에서 크게 변화하였다. 유량이 증가함에 따라 횡방향 하상고 변화를 나타내는 하상기복지수는 증가하였으며, 하도의 역동성과 유사공급 효과가 큰 것을 알 수 있다.

Abstract

In this study, the effects of sediment supply on the downstream of a large dam are investigated using a numerical model. The model simulation shows a good agreement with laboratory experiment results of sediment transport and diffusion from sediment pulses. The water surface changes from the various sediment bed elevations are also simulated using the model. The site which has a relatively stiff bed slope and meandering of a channel is selected as an appropriate location for sediment supply because of its shear stress enough to supply the sediment downstream. The model simulation shows the decrease of channel bed elevation through the simulation period with time. The well-deposition of sediment supplied from the downstream of dam is found in the location where the flow rate is relatively low. A bed relief index is increased with time and it is relatively greater in downstream compared to upstream. The channel bed variability increases as flow rate increases with a greater bed relief index. The results of this study demonstrate the importance of increasing water discharge of a large dam to increase the dynamic of channel bed and thus to enhance the efficiency of channel bed restoration by sediment supply.

질의응답 

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유사공급에 의한 하도의 지형변화
유사공급에 의한 하도의 지형변화를 확인한 결과 시간이 증가함에 따라 어디에서 큰 변화가 확인되었는가?
하상고의 변화가 증가하고, 상류보다는 하류에서 크게 변화하였다.

시간이 증가함에 따라 공급된 유사는 하류로 쓸려 내려가고 하상고는 저하되었으며, 유속이 감소되는 하류지점에서 퇴적되었다. 시간이 증가함에 따라, 하상고의 변화가 증가하고, 상류보다는 하류에서 크게 변화하였다. 유량이 증가함에 따라 횡방향 하상고 변화를 나타내는 하상기복지수는 증가하였으며, 하도의 역동성과 유사공급 효과가 큰 것을 알 수 있다.

하천을 복원하는 방법
하천을 복원하는 방법에는 어떠한 방법들이 있는가?
댐을 탄력적으로 운영하여 인공적으로 홍수를 발생시키는 등 흐름을 조절하거나(Kondolf and Wilcock,1996; Jang and Woo, 2009), 기능을 상실한 댐을 철거하거나(Im et al., 2011), 혹은 댐 하류에 유사를 공급하여 단절된 유사이송을 개선하거나, 지류에서 유입되는 유사를 변화시키는 등

하천복원 개념은 생태계를 복원하기 위하여 유역을 관리하는 것에서부터 하도와 홍수터를 적극적으로 다루는 등 다양한 방법이 있다. 상류에 댐이 건설되어 흐름이 조절되는 하천을 복원하는 방법은 댐을 탄력적으로 운영하여 인공적으로 홍수를 발생시키는 등 흐름을 조절하거나(Kondolf and Wilcock,1996; Jang and Woo, 2009), 기능을 상실한 댐을 철거하거나(Im et al., 2011), 혹은 댐 하류에 유사를 공급하여 단절된 유사이송을 개선하거나, 지류에서 유입되는 유사를 변화시키는 등 다양한 방법이 있다(Gaeuman, 2014). 가장 일반적인 공학적 하천복원 방법은 하도 내에 특별한 기능을 하는 수리구조물을 건설하여, 하안 안정화 및 수생 생태계 서식처를 형성시키는 것이다(Shields et al.

가장 일반적인 공학적 하천복원 방법
가장 일반적인 공학적 하천복원 방법은 무엇인가?
하도 내에 특별한 기능을 하는 수리구조물을 건설하여, 하안 안정화 및 수생 생태계 서식처를 형성시키는 것이다

, 2011), 혹은 댐 하류에 유사를 공급하여 단절된 유사이송을 개선하거나, 지류에서 유입되는 유사를 변화시키는 등 다양한 방법이 있다(Gaeuman, 2014). 가장 일반적인 공학적 하천복원 방법은 하도 내에 특별한 기능을 하는 수리구조물을 건설하여, 하안 안정화 및 수생 생태계 서식처를 형성시키는 것이다(Shields et al., 2003).

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참고문헌 (21)

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