초록 ▼

연구의 목적 및 내용

(1세부) 대하천 친환경시설물 및 하도 유지관리 기술 개발
- 유역침식을 고려한 하도 안정화 기술 개발
- 하천시설 관리 최적화 기술 개발
- 신설 수공구조물을 고려한 하천운영 고도화 기술 개발
- 하천시설 관리 최적화 기술 개발
- 하도 안정화를 고려한 홍수량 조절시설 최적 설계기술 개발
- 신설 수공구조물을 고려한 하천운영 고도화 기술 개발

(2세부) 첨단기술 기반 하천 계측 및 운영기술 개발
- 대하천 사업에 따라 새로이 구축되는 수리ㆍ수문관측

연구의 목적 및 내용

(1세부) 대하천 친환경시설물 및 하도 유지관리 기술 개발
- 유역침식을 고려한 하도 안정화 기술 개발
- 하천시설 관리 최적화 기술 개발
- 신설 수공구조물을 고려한 하천운영 고도화 기술 개발
- 하천시설 관리 최적화 기술 개발
- 하도 안정화를 고려한 홍수량 조절시설 최적 설계기술 개발
- 신설 수공구조물을 고려한 하천운영 고도화 기술 개발

(2세부) 첨단기술 기반 하천 계측 및 운영기술 개발
- 대하천 사업에 따라 새로이 구축되는 수리ㆍ수문관측 환경 구축과 정부와 민간의 다양한 하천 조사 요구에 체계적으로 대응할 수 있는 첨단 네트워킹 기술 및 IT 모니터링 관련 표준 기술의 개발
- GIS 기반의 하천관련 DB 통합관리 및 활용체계 구축을 통한 첨단 Smart River 정보관리 및 활용 기술 개발
- 하천정보 분석 모델을 이용한 하천정보의 활용성 및 공공제공성 제고와 하천통합정보 D/B 및 제공 기술을 활용한 하천관리 통합운영 시스템 개발
- 효과적인 수질오염사고 관리 및 신속한 방재 대책 수립을 위해 시공간적으로 예측능력이 우수한 오염물질 혼합 모델링 및 수질오염사고 경보 시스템 개발
- 본 연구개발 과제에서 개발된 요소기술들이 실무적용이 가능하도록 실규모 현장 실험 및 모니터링을 위한 시험하천 운영계획 수립 및 통합운영지원
- 하천계측에서 자주 사용되는 ADCP 측정기법의 유량 불확도 산정을 위한 이론적 표준안 확보 및 불확도 산정 소프트웨어 개발
- 초음파 센서를 이용한 유속측정 기술, 실내외에서 모두 사용 가능한 유속계 장비 및 무선통신, 모바일 앱 지원이 가능한 IT기술 기반의 휴대용 초음파 유속계 개발
- 스마트폰에 내장된 고해상도 카메라 및 경사계를 활용한 실시간 하천 표면 유속 분석 가능 영상 유속계 시스템 개발

(3세부) 한국형 수문량 분석 선진화 기술 개발
- 설계강우의 결정방법 및 시간분포 방법 개선
- 설계홍수량 산정방법 개발
- 하도추적 및 홍수위 산정기술 개발
- 홍수빈도해석에 의한 설계홍수량 산정방법 개발
- 유역특성인자 도출을 위한 다변량 통계분석기법 개발
- 고해상도 지형정보 기반의 홍수량 산정을 위한 전국 유역특성인자 DB구축
- 유역홍수량 산정 통합시스템 개발
- 시험유역에 대한 홍수량 산정 통합시스템의 적용성 평가

(4세부) 물안보 확보를 위한 하천의 탄력적 물관리 기술 개발
- 외부환경변화에 따른 하천수량의 평가방안 및 매개변수 추정지원 시스템 개발
- 외부환경변화에 따른 물 순환 복원 기술 평가 시스템 개발
- 하천유량관리 고도화 기술 개발
- 유역특성을 고려한 구조적 하천수량 확보 기술
- 용수수급 요소를 고려한 비구조적 하천수량 확보 기술
- 탄력성 평가에 의한 하천수량 확보 가이드라인 개발

(5세부) 정성·정량적 성과관리에 관한 연구
- 정성·정량적 성과관리에 관한 연구
- 하천기술실증·실용화센터 운영
- 기술 및 경제가치평가

연구개발성과

(1세부) 대하천 친환경시설물 및 하도 유지관리 기술 개발
- 토양유실 위험도 및 토양유실 특성을 고려한 위험지도 개발과 유역침식을 고려한 하도안정화를 위한 관리지침서 개발
- 한국형 친수시설 안정성 평가 및 어도 이용효율 평가 기술 개발 및 유속측정용 GPS 부자 개발
- 모의결과 및 지형정보 통합 DB 구축 및 하천진단시스템 개발

(2세부) 첨단기술 기반 하천 계측 및 운영기술 개발
- 통합하천정보 관리기술 개발: 하천공간정보 표준 데이터모델, 하천공간정보 공동활용 모델 및 통합 표준하천정보 공유체계 개발 등 통합 하천정보관리를 위한 기반기술(Smart River) 개발
- 하천정보 분석 모델 및 예보시스템(RiverCAST-K) 및 대하천 수질사고경보 시스템(RiverALARM-K) 개발
- 하천관리기술 검증을 위한 통합테스트베드 운영관리
- ADCP 측정 불확도 산정 소프트웨어 개발
- 실내외 겸용 휴대용 초음파 유속계 및 사용자 인터페이스 개발
- 스마트폰을 이용한 휴대용 표면 영상 유속계 개발

(3세부) 한국형 수문량 분석 선진화 기술 개발
- 지역빈도해석 기반 확률강우량 및 시간분포 방법
- 설계홍수량 산정방법 개발
- 대하천 감조 하천구간 및 배수체계에 대한 빈도별 홍수위 산정
- 대표 하도추적 기법 제시 및 적용성 평가
- 미계측 유역의 홍수빈도해석 기반 설계홍수량 산정을 위한 지역화 공식 개발
- 유역특성인자 및 홍수량 산정 통합시스템 구축
- 개념적 강우-유출모형에 의한 홍수량 산정과정의 소프트웨어화
- 유역홍수량 산정 통합시스템 개발

(4세부) 물안보 확보를 위한 하천의 탄력적 물관리 기술 개발
- SWMM 5의 매개변수 추정지원 시스템 및 낙동강 표준유역 단위의 물 순환 DB 소프트웨어
- 중소유역 물 순환 복원 계획 수립 지원시스템 개발
- 하천수 이용효율 향상 및 탄력적 운영관리를 위한 실용화 기술 개발
- 구조적 인벤토리 평가지표함수 방법론 개발, 지자체 수자원 정책 제안
- 농업용 저수지 운영률 및 하천유지용수 시기배분에 의한 갈수기 하천수 확보량 평가
- 행정구역단위의 물수지분석 관련 노하우 기술이전 및 탄력성평가에 의한 하천 수량 확보 가이드라인 개발 기술보고서 작성

(5세부) 정성·정량적 성과관리에 관한 연구
- 정성·정량적 성과관리
- 하천기술실증·실용화
- 기술 및 경제가치평가

연구개발성과의 활용계획(기대효과)

(1세부) 대하천 친환경시설물 및 하도 유지관리 기술 개발
- 유역침식을 고려한 최적 하천관리를 통해 과학적인 수자원 계획 및 관리 수행
- 개발된 친수시설 안정성 평가 지수는 홍수터 유지관리 및 유관기관에 제공하여 홍수 이후 경제적이고 효과적인 홍수터 유지관리 가능
- 하천 관리 계획수립 및 시설물 운영계획 수립 시 분석결과 및 가이드를 제공함으로써 보다 합리적인 의사결정이 가능

(2세부) 첨단기술 기반 하천 계측 및 운영기술 개발
- Smart River 정보관리 기술을 통해 국내 하천공간정보의 일관성 및 통일성을 위한 기준을 마련할 수 있고 표준화된 하천공간정보의 구축을 통해 하천을 비롯한 방재, 환경, 농어촌 등 다양한 분야의 시스템 개발이 가능
- 하천이용에 대한 정보인 하천 레크레이션 지수를 통해 일반 시민들의 안전하고 쾌적한 친수활동의 보장과 활성화 가능
- 2차원 분석모델을 통해 오염된 수체의 이동경로 및 도달시간, 피해 범위 및 오염농도 등의 예측및 전파를 통해 신속하고 효율적인 방제대책의 마련 가능
- 통합테스트베드 운영계획 수립 및 통합운영지원을 통해 실무적용이 가능한 요소기술을 개발하는데 활용
- ADCP의 유량 측정 결과에 대한 불확도를 평가하기 위한 기본안을 제시하여 보다 신뢰성 있는 ADCP 유량 측정결과를 얻을 수 있도록 활용
- 유속 계측 장비의 국산화를 통한 수입대체효과 및 유속측정 분야의 기술기반 마련

(3세부) 한국형 수문량 분석 선진화 기술 개발
- 연구결과의 실무반영을 통한 수문량 산정 선진화
- 일관된 설계홍수량 산정
- 실무에 적용 가능한 한국형 홍수량 산정 방법 및 프로그램을 제시
- 감조하천 구간 빈도별 홍수위 산정 지침서 작성
- 하도추적 기법 제시를 통하여 하천 유형별 하도추적 가이드라인 제시
- 설계강우-유출법과 홍수빈도해석에 의한 설계홍수량 산정결과의 교차검증 활용
- 유역특성인자 및 홍수량 산정 통합시스템 구축

(4세부) 물안보 확보를 위한 하천의 탄력적 물관리 기술 개발
- SWMM 5의 매개변수 추정지원 시스템을 통한 기술이전 및 제품등록 가능
- 기후변화 및 외부환경 변화 대응 이수기 미래 수자원 관리 전략 도출
- 수자원의 지역적 불균형 해소를 위한 스마트 물관리 기술 개발 및 연계사업 확장
- 유출곡선지수(CN)같은 개념의 구조물 평가지표함수를 개발하여 비전문가의 의사결정지원
- 하천유지용수 공급을 위한 농업용 저수지 운영계획 수립 및 하천유량 확보를 통한 생태시스템 보전
- 표준유역 및 행정구역 단위 등 정밀한 용수체계 분석을 통해 시‧공간적 물 불균형 상황을 평가하여 탄력적으로 유역/지역 특성에 맞는 용수확보
- 용수공급의 최적 방안을 선정함으로써 유역내 크고 작은 물분쟁 여건을 극소화하기 위한 기초자료로 활용가능

(출처 : 첨단기술 기반 하천 운영 및 관리 선진화 최종보고서 요약문 7p)

Abstract ▼

Purpose & Contents

(Division 1) Development of Green Technology for Maintenance and Management of Hydraulic Structures and Channels in Large Rivers, Korea
- Development of Technology for Channel Stabilization Considering Soil Erosion in Watersheds
- Development of Technology for Channel

Purpose & Contents

(Division 1) Development of Green Technology for Maintenance and Management of Hydraulic Structures and Channels in Large Rivers, Korea
- Development of Technology for Channel Stabilization Considering Soil Erosion in Watersheds
- Development of Technology for Channel Stabilization by Controlling Sediment Bars
- Research of Weir Flushing Effectiveness and Prevention of Downstream Scour
- Development of Optimal Technology for River Facility Management
- Development of Technology for the Optimized Design of Flood Control Facilities in Consideration of the Bed Stabilization at the River Confluence
- Advanced Technology Development of River Operation on New Hydraulic Structures

(Division 2) Development of Smart Technology for River Measurement and Operation
- Networking technology and IT monitoring standard technology in response to change of hydraulic and hydrological environment, and governmental and public requirement for river survey
- Smart River information management and utilization technology through an integrated river DB management and utilization system based on GIS
- River Information Analysis Model for river information usage in public areas and develop an integrated river operation system with river information DB and provision technology
- Development of water pollution accident alarm system with the accurate prediction ability in time and space for effective water pollution accident management
- Test-bed operation and management for full-scaled experiments and river monitoring to validate developed technologies
- Acquistion of the theoretical framework for assessment of uncertainty in ADCP measurement and development of software for assessment of uncertainty in ADCP measurement
- IT-based portable ultrasonic meter for velocity measurement in laboratory or field supplement with accessaries, wireless communication and mobile app.
- Real-time river surface velocimetry system using high resolution camera and inclinometer built in a mobile phone

(Division 3) Development of Advanced Technology for Hydrologic Analysis in Korea
- Development of estimation method for design rainfall in Korea
- A development of estimation method for design flood
- Technology development for channel routing and flood water level estimation
- Integrated system for watershed characteristics database and flood estimation software

(Division 4) Resilient Water Management Technologies in Rivers to Ensure Water Security
- Development of stream flow quantification technique considering watershed environment change and a parameter estimation support system
- Performance Evaluation System Development for Urban Watershed Management in a Changing Environment
- Development of Advanced Technology for River Flow Management
- Development of Techniques for Structural Secure of River Flow Considering Basin Properties
- Securing Stream Water by Considering Water Uses with Software Technology
- Development of Guideline for Flexible Evaluation of Stream Flow

(Division 5) Research for Qualitative and Quantitative Performance Management
- Research for qualitative and quantitative performance management
- Running of river technology application center
- Evaluation of technical and economic values

Results

(Division 1) Development of Green Technology for Maintenance and Management of Hydraulic Structures and Channels in Large Rivers, Korea
- Development of risk maps considering characteristics of soil erosion and soil loss risk, Development of guidelines for channel stabilization of river considering soil erosion in watersheds
- Development of technique for evaluation of impact on fish way and hydraulic structure and guideline development and manual revision
- Construct integrated DB of modeling result and topograph data and Development of River Diagnosis System

(Division 2) Development of Smart Technology for River Measurement and Operation
- Integrated river information management technology: River spatial data standard model, river spatial data sharing model and integrated sharing system for standard river information
- Development of river information analysis model and river forecast (RiverCAST-K) and water quality alarm system (RiverALARM-K)
- Integrated test-bed operation and management for application of river Management Technology
- Development of river discharge uncertainty estimation software
- Development of a portable smart ultrasonic velocimetry and user interface
- Development of a portable smart surface image velocimetry system based on smart phone

(Division 3) Development of Advanced Technology for Hydrologic Analysis in Korea
- Design rainfall quantile based on regional frequency analysis
- Improvement of the time distribution of design rainfall by considering severe rainstorm
- A development of estimation method for design flood
- Estimation of flood water levels for tidal rivers and drainage systems
- Development of standard channel routing technique and evaluation of the applicability.
- Development of regional equations for design flood estimation at ungaged locations
- Derivation of watershed characteristics database from South Korea
- Establishment national DB (Data Base)
- Development of conceptual rainfall-runoff model software
- Development of national integrated system for watershed flood estimation

(Division 4) Resilient Water Management Technologies in Rivers to Ensure Water Security
- Development of the parameter estimation support system for SWMM 5 through a technology transfer procedure and hydrologic cycle DB S/W of Nak-dong river standard sub-basin
- Development of support system for restoration planning of urban watershed management
- Development of technique for improving efficiency of stream water utilization and resilient operation
- Development of structural inventory evaluation indicator function methodology and suggestion of local government water policy
- The evaluation of securing stream flow in dry season by operating the agricultural reservoir curve and allocating water of agricultural reservoir
- Technology transfer : Know-how relevant to water balance analysis of the administrative district unit and Report : Development of guideline by flexbility assessment for securing river water quantity

(Division 5) Research for Qualitative and Quantitative Performance Management
- Qualitative and quantitative performance management
- Application of river technology
- Evaluation of technical and economic values

Expected Contribution

(Division 1) Development of Green Technology for Maintenance and Management of Hydraulic Structures and Channels in Large Rivers, Korea
- Scientific water management and planning by optimal river management considering soil erosion in watersheds
- flood plane economical and effective management by developed stability assessment index for waterfront facility
- Offering analysis result and guideline to plan river management

(Division 2) Development of Smart Technology for River Measurement and Operation
- Standardization of the spatial river information, and support to develop systems in various fields such as disaster prevention, environment by standardized river information.
- Provide river recreation index for public use and revitalize safe river activities
- Two dimensional analysis model for estimation of contamination flow reach time, movement, damage area, concentration, etc for the quick and efficient countermeasures for contamination accidents
- Utilization for development of element technologies by the establishment of operational plan and support for the Integrated test bed
- Utilization of obtaining the reliable discharge measurement data by using framework for assessment of uncertainty in ADCP measurement
- Import substitution effect by localization of velocimetry and the establishment of technology base for flow measurement

(Division 3) Development of Advanced Technology for Hydrologic Analysis in Korea
- Rainfall quantile based on regional frequency analysis and guideline
- Improvement of the time-distribution of design rainfall quantile
- A calculation of consistent design flood
- A suggestion for program and estimation method for design flood in Korea to apply for engineering design
- Guideline for the estimation of design flood water level
- Guideline of channel routing for different types of rivers
- Design flood estimation based on flood frequency analysis
- Cross check with design storm-unit hydrograph method and flood frequency analysis for design flood estimation
- Standardization flood estimation technique
- Suggestion of reliable result about flood estimation

(Division 4) Resilient Water Management Technologies in Rivers to Ensure Water Security
- Technology transfer and product registration through SWMM5 parameter estimation support system
- Approach of future water resources management strategy for low flow period response to climate change and external environmental change
- Development of smart water management technology to solve the regional imbalance of water resources and extension of business linkage
- Decision support function for non-experts by developing evaluation index functions of buildings such as curve number (CN)
- Operating planning of agricultural reservoir for supplying instreamflow and ecosystem conservation through the secure of the stream flow.
- Securing water and water supply by evaluating the spatial and temporal imbalance in water situation considering flexible characteristics of the water basin/region through the precise water analysis system at standard unit watershed, administrative district units etc.
- The best practices for securing water and water supply by utilizing the basic data to minimize the dispute situation between large and small water basin

(출처 : 첨단기술 기반 하천 운영 및 관리 선진화 최종보고서 SUMMARY 11p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 6차년도 1세부과제대하천 친환경시설물 및 하도 유지관리 기술 개발 ... 11
• 1. 1세부: 대하천 친환경 시설물 및 하도 유지관리 기술 개발 ... 13
• 가. 1-1 세세부: 유역침식을 고려한 하도 안정화 기술 개발 ... 13
• 나. 1-2 세세부: 사주발생제어 및 저수로 안정화기술 개발 ... 25
• 다. 1-3 세세부: 유역침식 제어기술 개발 ... 35
• 라. 1-4 세세부: 다기능보 배사 효율 극대화 및 하류 세굴 방지방안 연구 ... 37
• 마. 1-5 세세부: 하천시설관리 최적화 기술 개발 ... 47
• 바. 1-6 세세부: 홍수량 조절시설 최적 운영 ... 60
• 사. 1-7 세세부: 신설 수공구조물을 고려한 하천운영 고도화 기술개발 ... 72
• 아. 연구성과의 검증방안 및 한계점 ... 86
• 6차년도 2세부과제첨단기술 기반 하천계측 및 운영 기술 개발 ... 89
• 2. 2세부: 첨단기술 기반 하천계측 및 운영 기술 개발 ... 91
• 가. 2-1 세세부: 휴대용 초음파 유속계의 사용자 인터페이스 개발 및 성능 검증 ... 91
• 나. 2-2 세세부: 첨단기술을 이용한 하천 조사기술 개발 ... 97
• 다. 2-3 세세부: Smart River 정보관리 기술개발 ... 103
• 라. 2-4 세세부: 하천정보 분석 모델 및 예‧경보시스템 개발 ... 111
• 마. 2-4-1 세세부: HydroConnector 개발 및 통합지침서 활용서비스 ... 121
• 바. 2-4-2 세세부: 입자혼합모형 가시화 S/W 개발 ... 126
• 사. 2-5 세세부: 첨단기술 기반의 지능형 하천정보 제공시스템 개발 ... 131
• 아. 2-6 세세부: 하천관리기술 검증을 위한 통합테스트베드 운영관리 ... 138
• 자. 2-7 세세부: 실내외 겸용 휴대용 스마트 초음파 유속계 개발 ... 146
• 차. 2-8 세세부: 휴대용 표면영상유속계 시스템 개발 ... 161
• 카. 2-9 세세부: 하천계측 유량 불확도 산정 소프트웨어 개발 ... 175
• 타. 연구성과의 검증방안 및 한계점 ... 181
• 6차년도 3세부과제한국형 수문량 분석선진화 기술 개발 ... 185
• 3. 3세부: 한국형 수문량 분석 선진화 기술 개발 ... 187
• 가. 3-1 세세부: 설계강우의 결정방법 개발 ... 187
• 나. 3-2 세세부 : 설계강우의 ARF 및 공간분포 산정방법 개발 ... 200
• 다. 3-3 세세부: 설계홍수량 산정방법 개발 ... 212
• 라. 3-4 세세부: 하도추적 및 홍수위 산정기술 개발 ... 227
• 마. 3-5 세세부: 홍수빈도해석에 의한 설계홍수량 산정방법 일반화 ... 248
• 바. 3-6 세세부: 개념적 강우-유출모형을 활용한 홍수량 산정방법개발 ... 263
• 사. 3-7 세세부: 유역특성인자 및 홍수량 산정 통합시스템 구축 ... 273
• 아. 연구성과의 검증방안 및 한계점 ... 288
• 6차년도 4세부과제물안보 확보를 위한하천의 탄력적물관리 기술 ... 291
• 4. 4세부: 물안보 확보를 위한 하천의 탄력적 물관리 기술 ... 293
• 가. 4-1 세세부: 외부환경 변화에 따른 하천 수량 평가 방안 및 매개변수 추정 지원 시스템 개발 ... 293
• 나. 4-2 세세부: 외부환경 변화에 따른 물 순환 복원 기술 평가시스템 개발 ... 304
• 다. 4-3 세세부: 하천유량관리 고도화 기술 개발 ... 313
• 라. 4-4 세세부: 수리권 이용률 및 수자원 가용성 평가 연구 ... 328
• 마. 4-5 세세부: 유역특성을 고려한 구조적 하천수량 확보 기술개발 ... 332
• 바. 4-6 세세부: 용수수급 요소를 고려한 비구조적 하천수량 확보 기술 ... 340
• 사. 4-7 세세부: 탄력성 평가에 의한 하천수량 가이드라인 개발 ... 347
• 아. 연구성과의 검증방안 및 한계점 ... 357
• 6차년도 5세부과제(총괄과제)정성·정량적 성과관리에대한 연구 ... 359
• 5. 5세부과제(총괄과제): 정성·정량적 성과관리에 관한 연구 ... 361
• 가. 총괄과제 설치 및 운영 ... 361
• 나. 과제 및 조직관리를 위한 5차년도 주요 업무수행 내용 ... 368
• 다. 연구단 하천기술실증·실용화센터 운영 ... 484
• 라. 하천설계기준 개정 추진 ... 488
• 마. 국산 유속계 검증 및 제품화를 위한 유량조사사업단 위탁과제 ... 493
• 바. ARCROM 연구단 사업의 성과분석 및 기술의 경제성 평가 ... 501
• 사. 연구성과 활용 및 실용화 추진 전략 ... 509
• 아. 연구단 자체평가회의 개최 ... 518
• 끝페이지 ... 524