Field Measurement of Water Discharge by using Surface Image Velocimetry

표면영상유속계(SIV)를 이용한 현장유량측정

Surface Image Velocity (SIV) is a technique which measures the surface velocity of river by using the principle of Paticle Image Velocimetry (PIV). The technique is economical and efficient way to measure velocity in rivers. The present paper aims to apply the technique to three rivers in Korea. It uses pairs of river surface images taken with two digital-cameras and reference points and cross section data which were acquired through plane survey. The performance of SIV was verified with automatic cart on an experimental flume. The test revealed that average error was less than 10 %, which assures that SIV can be used to measure velocity accurately. When it was applied to rivers with low water levels or rough weather condition, however, it showed the error about 20 %. If the problems of SIV technique are settled down, it can be one of the most convenient and economical ways to measure water discharge anytime and anywhere. And then it would be helpful to river management as developing a real-time river information system.

표면영상유속계(SIV)는 기존의 입자영상유속계(PIV)의 원리를 이용하여 하천의 표면유속을 측정하는 방법이다. 본 연구에서는 경제적이고 효율적인 유속측정 기법인 SIV 기법을 이용하여 국내 3개 하천에 대하여 현장 유량측정에 적용하였다. 현장 영상분석은 다중카메라 방식을 이용하였고 영상분석과정에 필요한 참조점과 횡단면 자료는 측량을 통하여 획득하였다. SIV로 측정된 유속을 검증하는 수로 실험의 결과, 평균오차 10% 이내의 정확도를 보여 정확한 유속측정이 가능함을 확인하였다. 그러나, 실제 하천에의 적용에서는 저수위시와 악천후시에 대해서는 20 % 이내의 오차를 보이는 것으로 나타났다. 향후 SIV 기법의 문제점들을 해결한다면 언제 어디서나 효율적이고 경제적인 유량측정을 할 수 있을 것이다. 그리고 이를 활용하여 실시간 하천정보시스템으로 발전시킴으로써 하천 관리에 큰 도움이 될 것이라 판단된다.