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하천의 치수-환경기능 복합 고려 수리시설물 사전평가 방법에 관한 연구
A Study on the ex-ante Hydraulic Facilities Assessment Techniques Combinedly Considering Flood Control - Environmental Functions 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.10, 2020년, pp.517 - 529  

이태근 (동부엔지니어링 수자원본부) ,  심규성 (동부엔지니어링 수자원본부)

초록
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하천에는 다양한 시설물이 존재하며 상호복합적으로 작용하여 여러 가지 순기능, 역기능으로 발현된다. 이 중 하천을 연속적으로 횡단하는 보는 홍수기 홍수위 상승, 평수기 하천유지유량 및 수심확보 등 다양하게 작용한다. 하지만 지금까지 보 계획은 홍수량 소통시 홍수위와 여유고 확보여부만을 검토하는 치수관점에 국한된 평가를 토대로 수행되었고, 최근 들어 하천에 대한 환경기능 확보에 대한 요구가 증대되고 있다. 이런 이유로 하천의 환경생태유량에 대한 필요성이 대두되고 있다. 그럼에도 불구하고, 하천 내 수리시설물 계획 시 환경생태유량을 적용한 환경기능적 측면의 분석 및 평가가 부재한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 치수뿐만 아니라 하천환경을 복합적으로 고려한 시설물 평가 및 계획기법을 개발하고, 체계화하고자 하였다. 경기도 구리시 왕숙천 내 돈댓보를 대상으로 환경생태유량을 도입하여 현황, 철거, 시설물 재설치 case별로 수리분석을 통해 평가하였다. 이와 동시에 주변 하천 시설물 현황을 고려하여 영향성을 최소화 할 수 있도록 하였으며 기존 치수관점의 홍수위 평가도 함께 수행하였다. 그 결과 기존 보를 자연형 여울로 재설치하는 계획을 도출하였으며 치수, 하천환경적 측면에서 타당성과 주변 하천 시설물의 영향을 최소화할 수 있다는 결과를 도출하였다. 본 연구의 성과가 향후 하천 시설물 계획 시 활용되면 하천의 치수, 환경기능을 복합적으로 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Various facilities in the river working in a complex interdependence network result in both desired and adverse effects. Among these, the weir crossing the river continuously acts in various ways, such as securing river maintenance flow and water level during dry-period, and rising flood level durin...

주제어

#Environment Flow   #Flood Control-River Environment   #Hydraulic Analysis   #River Plan   #Natural Riffle  

표/그림 (17)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 하천 횡단시설물 계획 및 설계시 치수, 환경기능적 측면을 연계 고려할 수 있는 분석및 평가 기법을 제시하였으며, 이에 대한 방법 및 절차를 체계화 하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 환경생태유량 산정을 통해 왕숙천의 우점종을 대상으로 최소 수심 확보 및 진건배수펌프장의 효율적 가동 여부에 대하여 분석하였다.
  • 본 연구는 환경생태유량 및 계획홍수량을 적용하여 특정지점(하천기본계획 기준 지점)에 대한 수위의 최소 또는 최대값을 통해 하천계획 시 횡단시설물에 대한 사전 평가를 목적으로 하고 있으며 「하천설계기준(국토교통부, 2018)」에서 하도 형상이 복잡하여 흐름의 거동을 1차원으로 취급할 수 없는 경우에 필요에 따라 별도 특별한 검토(2차원 부정류 계산, 수리실험 등)을 실시하도록 규정하고 있는데 본 연구대상인 왕숙천 돈댓보 구간은 직선화된 구간이고, 횡단형상이 단순함에 따라 1차원 해석을 수행하였다[14].
  • 본 연구에서는 앞의 내용을 바탕으로 왕숙천 내 돈댓보를 대상으로 치수뿐만 아니라 수생태계 건강성 확보를 위한 하천 환경적 측면을 고려한 수리시설물 설치에 대한 계획 방법 및 절차에 대하여 체계화 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
HEC-RAS 모형은 무엇인가? HEC-RAS 모형은 1970년대 미국육군공병단(Hydrologic Engineering Center)에서 자연 하천이나 인공하천에서 1차원 흐름이며 바닥경사가 완만하다는(1:10 이내) 가정 하에 정상류 상태의 수면곡선을 계산하기 위하여 개발된 수리모형이다[13].
하천 치수사업은 무엇인가? 하천 치수사업은 유역 내 치수시설의 정비를 통하여 하도의 홍수를 조절하고, 유역의 유수 및 보수기능을 유지함으로써 장래에 발생할 수 있는 홍수에 의한 피해를 최소화시키는 것으로, 많은 연구가 수행되었다.
환경생태유량이 물고기를 대상으로 분석을 시도하는 이유는 무엇인가? 환경생태유량은 여러 국가에서 하천유지유량 산정시 생태계를 고려하기 위해 물고기를 대상으로 분석을 시도한다. 이는 물고기가 수생태계에서 상위 포식자의 위치에있으므로 물고기의 서식에 적합한 유량과 제반 조건이 갖추어 진다면 기타 하위 생태계를 구성하는 생물들도 서식할 수 있다는 가정에서 출발한다[11].
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참고문헌 (17)

  1. H. J. Lee, J. S. Eom, Y. Yu, E. G. Park, "Application of Smart Geospatial Information for Modeling and Analysis of City River", Journal of the Korean Society for Geospatial Information System, Vol. 21, No.4, pp.135-142, 2013. DOI : https://doi.org/10.7319/kogsis.2013.21.4.135 

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  2. B. Belletti, M. Rinaldi, A. D. Buijse, A. M. Gurnell & E. Mosselman, "A Review of Assessment Methods for River Hydromorphology", Environmental Earth Sciences, Vol.73, pp.2079-2100, 2015. DOI : http://dx.doi.org/10.1007/s12665-014-3558-1 

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  3. J. I. Song, H. J. Lee, S. E. Yoon, "Development of Stream Assessment Technique for Restoration and Management of Urban Stream", Journal of The Korean Society of Civil Engineers, Vol. 28, No.3B, pp.283-296, 2008. 

  4. T. J. Jeong, G. J. Lee, "A Study on the Construction Methods and the Distribution of Proper Spatial Function for Making Urban Stream into Close-to-Nature Stream - A Case Study of Hongjecheon(Stream) in Seodaemun-Gu, Seoul -", Proceedings of the Korean Society of Environment and Ecology Conference, Vol. 41, No.3, pp.43-55, 2013. DOI : https://doi.org/10.9715/KILA.2013.41.3.043 

  5. K. S. Kim, S. S. Ahn, "A Study on Naturalness Assessment and Feasibility of Urban Stream", Journal of Environmental Science International, Vol. 23, No. 1, pp.143-152, 2014. DOI : http://doi.org/10.5322/JESI.2014.23.1.143 

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  6. I. Hong, J. S. Kim, H. S. Shin, K. H. Kim, "A Study on Evaluation of Ecological Function before and after River Improvement", Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 47, No. 4, pp.397-409, 2014. DOI : https://doi.org/10.3741/JKWRA.2014.47.4.397 

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  7. M. K. Huh, "Estimation for River Naturality in the Hwang River", Journal of Environmental Science International, Vol. 22, No. 2, pp.195-203, 2013. DOI : https://doi.org/10.5322/JESI.2013.22.2.195 

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  8. J. H. Lee, E. K. Lee, E. H. Yoon, H. S. Shin, "Evaluation of Flood Control Stability for Large River using Index Assessment Method and Analysis on the Effect of River Management in Nakdong River Networks", Journal of The Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 16, No. 2, pp.413-426, 2016. DOI : https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2016.16.2.413 

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  9. S. H. Chun, "Some Problems and Improvement of Domestic System for River Environment Assessment", Journal of The Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 16, No. 1, pp.305-317, 2016. DOI : https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2016.16.1.305 

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  10. H. S. Lee, "A Study on Development and Application of Water-friendly Environment Assessment System", Journal of Korean Society of Rural Planning, Vol. 24, No. 4, pp.81-88, 2018. DOI : https://doi.org/10.7851/Ksrp.2018.24.4.082 

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  11. S. K. Kang, S. J. Choi, D. R. Lee, "Application Method and Impact Evaluation of Instream Flow Considering Flow Variability", Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 18, No. 7, pp.605-611, 2018. DOI : https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2018.18.7.605 

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  12. S. H. Jung, "A Research on Estimation and Securing of Environmental Flow", Research Report, Korea Water Resources Corporation (K-water), Republic of Korea, pp.10-36. 

  13. J. H. Lee, A Study on Development and Application of Intergrated River Flood Protection Evaluation Model, Ph. D. dissertation, Pusan National University, Republic of Korea, pp.50-85. 

  14. Ministry of Land, Infrastructure and Transport, River Design Standard(KDS 51 14 20 : 2018), Korean Design Standard Report, Republic of Korea, pp.5 

  15. Gyeonggi-do, Basic River Plans for 3 Rivers including Wangsuk-choen, Basic River Plan Report, Republic of Korea, pp.4-48 

  16. Gyeonggi-do, Detailed Design for Hometown River Maintenance Project in Wangsuk-choen(Guri-si), Detailed Design Report, Republic of Korea, pp.52 

  17. H. S. Woo, Development and Application of In-stream Flow, Research Report, Korea Water Resources Corporation (K-water), Republic of Korea, pp.196-212. 

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