[논문]강우 패턴에 의한 낙동강 유역 주요지점의 유출특성

김삼은; 임혁진; 정찬용

강우 패턴에 의한 낙동강 유역 주요지점의 유출특성
Runoff characteristics on the Major Water-level Station at Nakdong basin by rainfall pattern 원문보기

김삼은 (유량조사사업단 낙동강그룹) , 임혁진 (유량조사사업단 낙동강그룹) , 정찬용 (유량조사사업단 낙동강그룹)

수문학적인 물의 순환은 여러 기상인자들과 영향을 주고 받으며 복합적으로 발생하는 자연현상이다. 이에 본 연구에서는 강우패턴에 의한 낙동강 본류 주요지점을 비교 분석하여 유출특성을 파악하였다. 또한 년간 강우량 변화에 따른 유출률 비교를 실시하였다. 선정된 지점은 연속적인 수위-유량관계곡선식이 개발되어 안정적인 시계열자료를 산출할 수 있는 지점으로 낙동강권역의 유역특성을 대표할 수 있는 진동 지점과 도시하천의 특성을 나타내는 금호강유역에 위치한 동촌 지점 및 남강댐 하류에 위치하여 댐방류량에 의한 하천유지유량이 발생하는 정암 지점을 선정하여 유출률분석을 실시하였다. 세 지점의 2008년 순유출률은 30% 내외의 유출률을 나타내고 있으며 주요 호우사상이 집중된 3/4분기의 경우 2007년과 비교하여 약 50% 가량의 작은 유출을 보이고 있다. 특히, 순유출량에 대한 순손실유량은 저 평수기로 대표되는 1, 2, 4분기에서 2007년에 비해 크게 높아지는 결과가 나타나는데 이는 저 평수기 토양 침투 및 증발에 의한 자연적인 손실과 가용하천유량이 적어짐에 따른 취수량의 유출량에 대한 양적 비율의 증가가 원인으로 파악할 수 있다. 2008년 낙동강권역의 순유출률은 2007년에 비해 낮아지는 결과를 나타내며 그 결과, 2008년 낙동강권역의 순유출률은 약 20%~40%의 순유출률을 나타내고 있다.

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문제 정의

2008년도 낙동강수계의 측정지점 중 2007년도와 수위-유량관계곡선의 변화가 없었던 3개지점을 선택하여 각각의 지점에 대한 수위-유량관계곡선식 개발에 대한 내용을 기술하였다.
수문학적인 물의 순환은 여러 기상인자들과 영향을 주고 받으며 복합적으로 발생하는 자연현상이다. 이에 본 연구에서는 강우패턴에 의한 낙동강 본류 주요지점을 비교^․분석하여 유출특성을 파악하였다. 또한 년간 강우량 변화에 따른 유출률 비교를 실시하였다.

제안 방법

2007년에 개발된 곡선식의 고수위 구간 검증을 위해 고수위 12회 측정이 계획되었으며, 저수위 곡선식의 검증을 위해 저^․평수기에 대한 측정 8회, 고수위 6회의 측정성과를 확보하였다. 홍수 전후 단면변화가 크지 않고 측정성과간에도 거의 유사한 특성을 보이고 있다.
고수위 세 구간으로 구분하여 수위-유량관계 곡선식을 개발하였다. GZF는 최근 4년간 수위자료 및 GZF로 예상되는 남지대교 교각보호공 유심부의 최심하상고(-1.30m)를 고려하여 2007년과 동일한 0.25m(H=h+2 기준, 실제수위 h=-1.75m, 이하 환산수위 기준)로 선정하고 별도의 저수위외삽 추정식을 개발하였다. 고수위 구간은 2007년에 측정된 수위-유량관계의 경향성이 상이하여 2007년에 개발된 고수위 외삽추정식을 동일하게 사용하였다.
GZF는 현장 측정과 측정성과, 과거 5년 최저수위, 계기수위의 관계를 분석하여 -1.90m로 정하고 별도의 저수위 외삽 추정식을 개발하였다.
이에 본 연구에서는 강우패턴에 의한 낙동강 본류 주요지점을 비교^․분석하여 유출특성을 파악하였다. 또한 년간 강우량 변화에 따른 유출률 비교를 실시하였다. 선정된 지점은 연속적인 수위-유량관계곡선식이 개발되어 안정적인 시계열자료를 산출할 수 있는 지점으로 낙동강권역의 유역특성을 대표할 수 있는 진동 지점과 도시하천의 특성을 나타내는 금호강유역에 위치한 동촌지점 및 남강댐 하류에 위치하여 댐방류량에 의한 하천유지유량이 발생하는 정암 지점을 선정하여 유출률분석을 실시하였다.
또한 년간 강우량 변화에 따른 유출률 비교를 실시하였다. 선정된 지점은 연속적인 수위-유량관계곡선식이 개발되어 안정적인 시계열자료를 산출할 수 있는 지점으로 낙동강권역의 유역특성을 대표할 수 있는 진동 지점과 도시하천의 특성을 나타내는 금호강유역에 위치한 동촌지점 및 남강댐 하류에 위치하여 댐방류량에 의한 하천유지유량이 발생하는 정암 지점을 선정하여 유출률분석을 실시하였다.
또한 년간 강우량 변화에 따른 유출률 비교를 실시하였다. 선정된 지점은 연속적인 수위-유량관계곡선식이 개발되어 안정적인 시계열자료를 산출할 수 있는 지점을 선택하여 분석하였다. 세 지점의 2008년 순유출률은 30% 내외의 유출률을 나타내고 있으며 2008년 낙동강권역의 순유출률은 2007년에 비해 낮아지는 결과를 나타내며 그 결과, 2008년 낙동강권역의 순유출률은 약 20%～40%의 순유출률을 나타내고 있다.
중수위2 구간은 2007년 측정된 중수위 성과를 이용하여 개발하였고 고수위 구간은 유량측정성과가 없어서 별도의 외삽 추정식을 개발하였다. 수위-단면적, 수위-평균유속, 수위-# 관계를 종합적으로 분석한 결과 1.50m, 4.15m에서 수위-유량관계 특성의 변화가 있어 이를 경계로 저수위와 중수위1 그리고 중수위 2를 구간분리하여 작성하였다.
정암 지점은 하상의 주성분이 모래로 구성되어 단면이 불규칙하고 유수의 흐름이 불안정하여 단면통제를 심하게 받는 지점이다. 유량측정은 수위대별로 유수의 흐름이 안정된 지점을 선정하여 유량측정을 실시하였다.
유출률 비교를 위해 선정된 지점은 연속적인 수위-유량관계곡선식이 개발되어 안정적인 시계열자료를 산출할 수 있는 지점으로 낙동강권역의 유역특성을 대표할 수 있는 낙동강하류에 위치한 진동 지점과 도시하천의 특성을 나타내는 금호강유역에 위치한 동촌 지점 및 남강댐 하류에 위치하여 댐방류량에 의한 하천유지유량이 발생하는 정암 지점을 선정하여 유출률분석을 실시하였다. 다음 표 2와 같이 세 지점의 2008년 순유출률은 30% 내외의 유출률을 나타내고 있으며 주요 호우사상이 집중된 3/4분기의 경우 2007년과 비교하여 약 50% 가량의 작은 유출을 보이고 있다.
고수위 구간은 2007년에 측정된 수위-유량관계의 경향성이 상이하여 2007년에 개발된 고수위 외삽추정식을 동일하게 사용하였다. 저^․중수위의 구간분리는 수위관측소 단면측량자료(단면변화 수위 2.12m) 및 수위-단면적, 수위-# 관계의 수위-유량관계의 경향성을 검토하여 2007년에 개발된 수위-유량관계곡선식과 동일하게 2.17m에서 구간분리를 실시하였다.
홍수 전후 단면변화가 미미하다고 판단되어 곡선식의 기간분리는 고려하지 않았고 하천단면이 복단면 형상으로 저수위, 중수위1, 중수위2 3개 구간으로 분리하였다. 중수위2 구간은 2007년 측정된 중수위 성과를 이용하여 개발하였고 고수위 구간은 유량측정성과가 없어서 별도의 외삽 추정식을 개발하였다. 수위-단면적, 수위-평균유속, 수위-# 관계를 종합적으로 분석한 결과 1.
진동 지점은 수위관측소 과거년과 비교해 측정성과가 안정되는 결과를 나타내고 있어 2007년에 개발된 수위-유량관계곡선식을 참고하여 저^․중^․고수위 세 구간으로 구분하여 수위-유량관계 곡선식을 개발하였다. GZF는 최근 4년간 수위자료 및 GZF로 예상되는 남지대교 교각보호공 유심부의 최심하상고(-1.

대상 데이터

본 수위관측소는 1968년 1월에 자기수위계로 관측을 개시하여 1988년 3월에 T/M수위계로 전환하였다. 유역면적은 3,283.0㎢, 유로연장은 129.0km, 하폭은 260m, 하상경사는 1/1,430이다. 수위관측소 상류 약 51.

이론/모형

75m, 이하 환산수위 기준)로 선정하고 별도의 저수위외삽 추정식을 개발하였다. 고수위 구간은 2007년에 측정된 수위-유량관계의 경향성이 상이하여 2007년에 개발된 고수위 외삽추정식을 동일하게 사용하였다. 저^․중수위의 구간분리는 수위관측소 단면측량자료(단면변화 수위 2.

후속연구

세 지점의 2008년 순유출률은 30% 내외의 유출률을 나타내고 있으며 2008년 낙동강권역의 순유출률은 2007년에 비해 낮아지는 결과를 나타내며 그 결과, 2008년 낙동강권역의 순유출률은 약 20%～40%의 순유출률을 나타내고 있다. 향후 강우에 의한 유출 분석뿐만 아니라, 증발산, 토양수분, 하천수 사용에 관한 종합적인 인자들에 대한 측정이 실시된다면, 낙동강 권역에서의 종합적인 물순환 과정이 파악될 수 있을 것으로 판단된다.

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