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[국내논문] 다기능보의 방류량 산정 개선을 위한 운영 분석 및 수정 경사-면적법의 적용
Operation analysis and application of modified slope-area method for the estimation of discharge in multi-function weir 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.51 no.8, 2018년, pp.687 - 701  

오지환 (대진대학교 건설시스템공학과) ,  장석환 (대진대학교 건설시스템공학과) ,  오경두 (육군사관학교 토목환경학과)

초록
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수자원의 추가 확보와 홍수에 대한 선제적 대응을 목적으로 국내 4대강 주요 지점에 다기능보(multi-function weir)를 설치하였다. 다기능보는 흐름 통제 단면으로서 정밀한 유량 산정이 가능한 수리구조물로 하천의 일반적인 수위-유량 관계식보다 정밀하게 산정할 수 있으며, 향후 각 유역의 국가 표준 유량 기준점으로 활용할 수 있는 방안을 강구하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 영산강의 승촌보를 대상으로 현재 취득되는 운영 자료를 분석하여 개선사항을 제시하고, 이를 보완하기 위하여 간접유량추정 방법인 경사-면적법(slope-area method)을 응용하여 정밀한 유량 산정이 가능할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 분석 결과, 현재 상태는 이론적인 유량계수 범위 초과와 급격한 변동, 상 하류부의 수위차를 연동하지 못하는 등 이에 대한 보완이 필요하였다. 응용한 경사-면적법은 앞서 제시한 한계점을 보완하고, 자연 하도의 검증된 수리학적 이론에 의해 수면경사와 마찰손실을 반복 계산을 통해 오차를 줄여나가는 상호 보완적인 방법으로 물리적으로 타당하여 적용가능성을 확인하였다. 향후, 다기능보의 최적 운영을 위하여 이를 적용한다면, 실제 운영에 도움이 될 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A multi-function weir is representative control structure in the stream flow. Estimation of accurate flood discharge according to gate operations and prediction of floodwave travel times at the downstream are very important in terms of water use and river management. This study analyzed the limitati...

주제어

#방류량   #수정 경사-면적법   #다기능보   #승촌보  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수문 운영 시 수문 개도 상태가 유량 측정에 어떤 영향을 끼치는가? 그러나 현재 다기능보의 방류량은 설계와 건설과정에서 수행한 수리모형 실험과 1차원 수치해석 결과에 의해 산정되어 제공하고 있다(K-water, 2013). 실제 정밀한 방류량을 검증하고, 정확성을 향상시키고자 지속적인 현장 조사를 통해 기초수문자료를 축적하고 있으나, 평상시 수문이 폐쇄되어 있을 경우 다기능보 자체의 배수위 효과가 발생하고, 수문을 개도하면 국부적으로 유속이 발생하므로 평균 유량개념에 입각한 산정이 어렵다(Oh, 2017).
다기능보란 무엇인가? 수자원의 추가 확보와 홍수에 대한 선제적 대응을 목적으로 국내 4대강 주요 지점에 다기능보(multi-function weir)를 설치하였다. 다기능보는 흐름 통제 단면으로서 정밀한 유량 산정이 가능한 수리구조물로 하천의 일반적인 수위-유량 관계식보다 정밀하게 산정할 수 있으며, 향후 각 유역의 국가 표준 유량 기준점으로 활용할 수 있는 방안을 강구하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구에서는 영산강의 승촌보를 대상으로 현재 취득되는 운영 자료를 분석하여 개선사항을 제시하고, 이를 보완하기 위하여 간접유량추정 방법인 경사-면적법(slope-area method)을 응용하여 정밀한 유량 산정이 가능할 수 있는 방법을 제안하고자 한다.
하천의 수량 관리 방법은 무엇인가? 이에 대한 대처의 일환으로, 대규모 하도 준설과 16개의 다기능보를 설치하고, 중 ․ 소규모 다목적댐과 농업용 저수지를 증고하는 “4대강 살리기 사업”이 실시되었다(Survey andevaluation committee in 4 major rivers project, 2014). 하천의 수량 관리를 위해 평상시에는 각 다기능보 별로 결정되어 있는 관리수위를 상시 유지하고, 홍수가 발생하면 소통에 문제가 발생하지 않도록 수문을 조절하고, 계획홍수량 이상 발생할 경우 수문의 전면 개도를 통해 자연하도 상태를 유지한다.
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참고문헌 (25)

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  23. Swamee, P. K. (1992). "Sluice-gate discharge equations." Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 118, No. 1, pp. 56-60. 

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  24. Woo, H.-S. (2002). River Hydraulics. Cheong-MoonGak, p. 199. 

  25. Yun, Y.-N. (2002). Hydraulics Basic and Application. CheongMoonGak, p. 481. 

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