[논문]2006년 갑천 유역의 유출특성 분석

고주연; 임태은; 박용희; 김건순; 황석환; 정성원

2006년 갑천 유역의 유출특성 분석
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고주연 (유량조사사업단 유량조사실) , 임태은 (유량조사사업단 유량조사실) , 박용희 (유량조사사업단 유량조사실) , 김건순 (유량조사사업단 유량조사실) , 황석환 (유량조사사업단 품질정책실) , 정성원 (유량조사사업단)

본 연구는 금강 지류인 갑천 유역을 대상으로 3개 지점에 대한 2006년의 가용한 수문관측 자료 및 유량측정 성과를 이용하여 상 류 지점 간 유출특성을 분석하였다. 2006년도 금강 유역의 유량측정 지점 중 도심하천에 속하는 갑천 유역의 3개 지점을 선정하여 유량측정성과에 대한 수리특성 분석, 불확실도 분석 및 수위-유량 관계곡선식을 개발하여 유량을 산정하였다. 산정된 유량에 대한 상 하류 간 유출 검토, 연유출률 검토, 상 하류 간 동시유량 검토 등을 통하여 각 지점의 최종 유량을 확정하였다. 산정된 유출률은 가수원(69.1%), 유성(72.3%), 회덕(66.8%)로 산정 되었으며, 부분적으로 계기수위가 불안정한 오차들을 제외하면 지점들의 유출률은 그 지점들의 특성을 감안할 경우 비교적 안정적인 범위내의 유출특성을 보였다. 2005년도 유출률과 비교해 보면 전체적으로 다소 높게 나타났으나, 올해 단기간 집중된 강우 특성을 고려한다면 적절한 유출범위를 보인 것으로 판단된다. 그리고 향후 전문인력에 의한 수문관측과 일상적인 검증과정을 통해서 정밀한 유량측정성과를 확보한다면, 보다 신뢰성 있는 유출특성을 분석할 수 있을 것이며, 효과적인 치수 및 이수계획의 수립 등 수자원 개발을 위한 기반을 마련할 수 있을 것이다.

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문제 정의

본 연구는 금강 지류인 갑천 유역을 대상으로 3개 지점에 대한 유량측정성과 검토와 더불어 개발된 수위-유량 관계곡선식을 이용하여 산정된 유량의 적절성을 평가하였다. 갑천 유역의 3개 지점인 가수원, 유성, 회덕지점들에 대한 유량측정성과의 수리특성 분석, 최대구간유량비 분석, 하천폭에 따른 측선수 비교, 불확실도 분석을 수행하였다.
하류 간 유량 비교, 직접유출률 평가, 상.하류 간 동시유량 비교 등을 검토하여 산정된 유량자료의 적절성을 평가하고자 하였다.

제안 방법

2006년 갑천 유역의 3개 수위관측소 지점의 유량즉정성과에 대하여 평가하고 각 지점의 유출특성을 분석하여 보았다. 갑천 유역 각 지점의 기준측선수, 최대구간유량비, 불확실도와 유출률은 대체적으로 양호함을 알 수 있었다.
이용하여 산정된 유량의 적절성을 평가하였다. 갑천 유역의 3개 지점인 가수원, 유성, 회덕지점들에 대한 유량측정성과의 수리특성 분석, 최대구간유량비 분석, 하천폭에 따른 측선수 비교, 불확실도 분석을 수행하였다. 또한 수위-유량관계곡선식 개발 과정에서는 하천 단면자료, 수리특성 자료 및 수위관측소 주변의 통제 특성을 다각도에서 분석하여 구간분리 및 기간분리를 검토하였으며, 저수위 유량 산정에 큰 영향을 미치는 흐름이 0인 수위(Gauge Height of Zero Flow; GZF)는 하천단면의 측량성과와 유량측정성과를 통하여 결정하였다.
갑천 유역의 3개 지점인 가수원, 유성, 회덕지점들에 대한 유량측정성과의 수리특성 분석, 최대구간유량비 분석, 하천폭에 따른 측선수 비교, 불확실도 분석을 수행하였다. 또한 수위-유량관계곡선식 개발 과정에서는 하천 단면자료, 수리특성 자료 및 수위관측소 주변의 통제 특성을 다각도에서 분석하여 구간분리 및 기간분리를 검토하였으며, 저수위 유량 산정에 큰 영향을 미치는 흐름이 0인 수위(Gauge Height of Zero Flow; GZF)는 하천단면의 측량성과와 유량측정성과를 통하여 결정하였다. 또한 개발된 수위-유량관계곡선식을 통하여 산정된 유량자료에 대하여 연유출률 평가, 상.
수위관측소 지점별 유역평균유량을 산정하기 위하여 지점별 강우량을 조사하였다. 현재 운영 중인 건설교통부 강우량 관측소는 무인 관측 특성상 결측 및 이상치가 많아 수위관측소 인근의 기상청 관측자료를 이용하였다.
및 기간분리를 검토하였으며, 저수위 유량 산정에 근 영향을 미치는 흐름이。인 수위(Gauge Height of Zero Flow; GZF)는 하천단면의 측량성과와 유량측정성과를 통한 결정으로 수위-유량관계곡선식을 개발하였다. 그림 6은 회덕 지점의 하천 단면 변화를 나타낸 그림과 수위-유량관계곡선식을 나타낸 그림이다.
장기간에 걸쳐 결측이 되거나 이상치를 갖는 기간을 제외한 기간이다. 표 2는 산정된 유량의 적절성을 검토하기 위하여 지점별 연간 유출률을 비교하였다. 갑천 유역에 위치한 가수원, 유성, 회덕 지점은 유량측정성과나 수위 자료 등의 기본적인 자료 상태는 양호하고 별다른 이상거동을 발견할 수 없었다.

대상 데이터

1mm로 최저치를 기록하였다. 갑천 유역 3개 유량측정 지점의 수위자료는 금강홍수통제소 홈페이지의 자료를 이용하였으며 대부분의 수위자료가 측정수위와 비슷한 값을 보였다. 그러나 일부 일치하지 않는 성과들이 있는데 이는 측정 시 급격한 수위변화로 인하여 그래프 상에서 나타나는 오차로 실제 계기 수위와 측정 수위는 잘 일치하고 있다.
현재 운영 중인 건설교통부 강우량 관측소는 무인 관측 특성상 결측 및 이상치가 많아 수위관측소 인근의 기상청 관측자료를 이용하였다. 갑천 유역의 경우에는 대전 관측소의 강우량을 수집하였다. 연 중 강우량은 7월에 531.
2006년 갑천 유역 유량측정성과는 평.저수 시 48회, 홍수 시 24회로 총 72회의 유량측정성과를 확보하였다. 표 1은 지점별 평.
수위관측소 지점별 유역평균유량을 산정하기 위하여 지점별 강우량을 조사하였다. 현재 운영 중인 건설교통부 강우량 관측소는 무인 관측 특성상 결측 및 이상치가 많아 수위관측소 인근의 기상청 관측자료를 이용하였다. 갑천 유역의 경우에는 대전 관측소의 강우량을 수집하였다.

성능/효과

보았다. 갑천 유역 각 지점의 기준측선수, 최대구간유량비, 불확실도와 유출률은 대체적으로 양호함을 알 수 있었다. 개발된 수위-유량관계곡선식을 이용하여 2006년 유출률 산정과 동시유량평가를 통하여 상.
산정되는 유량 역전 현상이 나타나고 있다. 이러한 현상이 발생하는 원인을 분석한 결과 9월 이후의 가수원계기 수위자료가 직접 측정할 때의 목자판 수위보다 약간 높게 계측되는 경향(하류 방향에 있는 보의 영향에 의한 것으로 판단)을 보였는데 이러한 결과로 이 기간 동안의 가수원 유량이 과대 산정된 것으로 보인다. 이 기간 외에는 대체로 가수원과 유성, 회덕 지점간의 상.
7% 정도를 차지하였다. 전반적으로 3개 지점에서 E등급과 G등급이 62.1%로써 과거에 비하여 좋은 결과를 얻은 것으로 판단된다.
이 기간 외에는 대체로 가수원과 유성, 회덕 지점간의 상.하류 유량 관계가 잘 맞는 것으로 분석되었으며, 회덕 지점과의 유량 차이가 약 2~3배의 차이를 보이고 있다. 이는 회덕 지점의 상류에서 유등천이 합류되어 회덕 지점에서 유량이 커졌기 때문이다.

후속연구

단지 유출률이 약간 높게 산정되었는데 갑천이 도심지역을 통과하는 도시하천임을 감안할 때(회기수와 같은 외부 유입수 가능성 고려) 비교적 적정 수준의 유출률을 보이고 있다고 판단된다. 추후 장기간 지속적으로 정확한 수위자료의 확보와 외부 유입수에 대한 조사가 이루어진다면 보다 정확한 유량자료의 생성이 가능할 것이다.
이것은 정밀한 유량측정과 자료의 검증 능력향상으로 얻어진 결과로 유량 조사 및 자료검증의 중요성을 보여준다. 향후 전문인력에 의한 유량측정과 자료검증이 지속적으로 수행된다면 보다 신뢰성 있는 유량측정 자료를 얻을 수 있을 것이며, 이를 통한 수자원 정책수립 및 수자원 개발을 위한 정도 있는 기본자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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