• 제목/요약/키워드: 인위적 교란

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인위적 교란에 의한 하도지형의 응답에 관한 연구 (Study on Response of River Geomorphology due to Human-Induced Disturbance)

  • 김기흥;정혜련
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1011-1015
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    • 2010
  • 하천의 이용과 관리적 측면에서 가장 빈번하게 발생하는 하도의 직선화, 홍수량의 변화, 하상굴착, 하폭의 확대 축소 및 횡단구조물 등은 중규모 스케일의 하천지형을 인위적으로 교란시키는 대표적인 사례이다. 따라서, 이러한 인위적 교란은 하천생태계의 기반인 하천의 물리적 구조를 크게 변화시키므로 하도지형의 응답방향을 규명할 필요가 있다. 하천 유역의 지형은 여러 가지 스케일의 지형단위가 조직화되어 있는 것이므로 대(大) 중(中) 소(小)의 3가지 스케일 지형단위로서 계(系, system)를 계층화하고, 작은 계층의 계(系)에서는 큰 계층의 계(系)를 고정적인 경계조건으로 하여, 그 내부의 여러 가지 특징이나 변화를 규정하는 주요 인자를 이용하여 분석해야 한다. 또한 대(大) 스케일은 유역스케일의 지형스케일이며, 하도의 수계망이나 하도종단형 형상 등이다. 중(中) 스케일은 segment에서 reach 스케일의 지형이며 사행형상, 하천 폭 등이다. 소(小)스케일은 수심의 10배 정도이하의 지형스케일이며, 소규모 하상파 등의 미지형(微地形)이다. 따라서, 본 연구에서는 남강과 황강을 대상하천으로 유량 조절과 유사공급이 차단되는 댐하류 및 골재채취와 같은 인위적 교란요인에 의한 중규모(segment scale) 하도지형의 변화와 응답방향을 조사, 분석하였다. 연구결과 유량 및 유사공급량의 변동의 크기에 따라 전체적인 하상저하와 더불어 사주와 소가 소멸되면서 여울과 소가 사라지는 현상이 동조하는 것으로 분석되었으며, 하상의 평탄화에 의하여 저수로의 폭이 넓어져 복열사주가 발달하면서 수심 및 유속의 다양성이 감소되는 것으로 분석되었다.

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HEC-6를 이용한 하천의 하상적응과정분석 (반변천을 중심으로)

  • 박희영;장창래
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.683-687
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    • 2009
  • 하천의 하상은 장기간에 걸친 교란으로 변화를 겪으며 자연 평형상태에 이르게 된다. 하천에서의 교란은 자연적인 교란과 인위적인 교란으로 나눌 수 있다. 자연적인 교란은 홍수, 태풍, 지진, 해충, 질병, 사태, 극고 저온, 한발 등을 포함하며 생태계의 안정성, 저항성 및 복원성에 의하여 자연 복원되는 경우이며, 인위적인 교란은 댐건설, 하도정비, 골재채취 기타 다른 하천 구조물의 축조 등으로 인해 생태계의 구조와 기능에 막대한 변화가 초래되는 경우이다. 따라서 이러한 교란된 하천의 하상변동 경향을 분석하고 예측하여 이 치수 구조물 축조에 반영하고 하천 생태계 교란의 영향을 최소화 시키는 것이 하천 환경적 측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 경상북도 안동시 임하면 임하리에 위치한 반변천의 임하 역조정지댐 직하류부터 낙동강 합류점까지 10.92km 지역을 연구대상지역으로 선정하여, 미공병단에서 개발된 하상변동 수치모형인 HEC-6를 이용하여 댐 건설전과 건설 후에 대하여 하상변동을 모의하였다. 그 결과 처음 5년간은 하상이 $0.5{\sim}1.0m$정도 저하되었으나 10년이 지났을 때, 댐 건설전의 경우에는 $-0.4{\sim}2.2m$, 댐 건설 후에는 $-0.2{\sim}1.3m$정도로 하상이 변화되었다. 이는 댐이 없을 경우에는 처음 5년간은 하상이 심하게 저하되었다가 10년이 지나면서 하상 저하율이 감소되면서 평형상태를 이루는데 댐이 있을 경우에는 하상이 저하되는 감소율이 더 적어지면서 댐이 있을 때보다 하상저하가 적게 이루어진 것 때문으로 사료된다.

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온도 효과를 이용한 일부 타정식 사장교의 키-세그먼트 폐합법 (New Key-Segment Closing Method Using Thermal Effect for Partially Earth-Anchored Cable-Stayed Bridges)

  • 원정훈;윤지현;조광일;김상효
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.121-129
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    • 2008
  • 본 연구에서는 FCM 공법으로 건설되는 사장교의 최종 시공 단계인 키-세그먼트 폐합 방법으로 기존의 set-back과 reset-back 방법 대신 온도 효과를 이용한 폐합방법을 제안하여, 이를 일부 타정식 사장교에 적용하였다. 제안된 방법은 키-세그먼트 폐합 전 캔틸레버 상태인 교량 시스템의 중앙 경간부 거더 내부에 인위적인 가열 작업을 하여 거더를 신장시킨 후 키-세그먼트 폐합 후 연속교 상태에서 가열을 제거하는 방법으로, 가열 작업과 가열 제거 작업시의 시스템 변화를 이용하여 교량 시스템에 인위적인 부재력을 발생시키는 방법이다. 기존의 자정식 사장교를 일부 타정식 사장교로 변경 후 시공단계 해석을 수행한 결과, 인위적으로 발생된 부재력은 일부 타정식 사장교의 구조 시스템 특징에 부합하여 거더부의 압축력을 감소시키므로 제안된 방법은 일부 타정식 사장교에 효과적으로 적용될 수 있는 것으로 판단된다.

공지천 수계에서 물리적인 요인에 따른 저서성 대형무척추동물 군집의 시.공간적인 변동 (Spatial and Temporal Variation of Macroinvertebrates according to Physical Factors in Gongji Stream Area)

  • 이재용;이광열;한상진;이석종;정유경;천재룡;최재석;김준철
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.24-32
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    • 2014
  • 본 연구는 2011년~2013년 사이에 춘천시에 위치하고 종적으로 분포하는 2개 하천(공지천, 신촌천)을 대상으로 각각 2개의 조사 지점에서 저서성 대형무척추동물 군집의 계절 및 공간별 조사를 시행하였다. 본 연구는 하천에서의 인위적인 교란이 저서성 대형무척추동물의 종수 및 개체수의 감소에 미치는 영향을 고찰하였다. 본 연구의 상류구간인 신촌천(St.1, St.2)과는 달리 공지천 구간(St.3, St.4)은 공지천생태하천조성사업의 진행에 따른 인위적인 교란에 빈번하게 노출된 구간이었다. 이 사업 이후 물 흐름의 정체시간이 장기화됨으로 인하여 2012년 하절기에 신촌천 상류(St.1)와 공지천 하류(St.4) 사이에 커다란 수온의 차이(최대 $9^{\circ}C$까지) 및 $30^{\circ}C$ 이상 수온이 증가하는 현상을 보였다. 또한 매년 몬순강우는 저서성 대형무척추동물의 종수 및 개체수 그리고 종 다양도지수의 감소를 초래하였다. 분류군에 따른 우점 양상을 보면, 신촌천 상류에서만 날도래류가 우점하였을 뿐, 그 외의 지점들에서는 파리류가 우세하게 출현하였다. 저서성 대형무척추동물의 시 공간적인 변동은 인위적인 하상의 교란(하상변화, 수온 증가) 및 몬순강우 등으로 인한 토사유입과 같은 물리적인 요인들의 영향을 반영하는 지표생물로서 중요하다.

하천식생 활착 유형과 사례의 기초 조사연구 (A Preliminary Investigation on Patterns of Riparian Vegetation Establishment and Typical Cases in Korea)

  • 우효섭;박문형;정상준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.474-478
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    • 2009
  • 한반도 하천은 몬순기후와 노년기 지형 등의 영향으로 평상시 물이 흐르는 하도와 충적토로 덮인 주변 사주 및 홍수터를 보여 왔다. 그러나 1970년대 이후 하천이 대규모로 정비, 개발되기 시작하면서 한반도 하천 고유의 '화이트리버'는 점차 식생으로 덮여 '그린리버'로 바뀌게 되었다. 본 연구는 이러한 하천 사주 및 홍수터에 식생이 활착하는 현상에 대해 요인별로 몇 가지 패턴으로 구분하고 대표적인 사례를 제시한다. 패턴 1은 상류 댐, 취수 등 인위적 유황 및 유사이송 변화와 그에 따른 하상 소류력 감소, 홍수터에 신선한 유사퇴적 감소 등으로 식생이 번성하게 되는 경우이다. 패턴 2는 하천개수, 골재채취 등으로 하도가 인위적으로 교란되는 경우이다. 마지막으로 패턴 3은 특히 중소하천에서 비점오염물질(인, 질소) 과다 유입으로 식생이 과다하게 번식하는 경우이나, 아직 현장에서 실제적인 확인은 되어 있지 않다. 이 같은 양상은 어느 하천에서 단독으로 일어날 수도 있고, 복합적으로 일어날 수 있다. 본 조사 연구는 각 양상에 대해서 구체적인 사례를 같이 제시하고, 그 의미를 검토한다.

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2001년 서울지역 에어러솔의 물리학적 특성 연구 (A Study on Physical Characteristics in Aerosol at Seoul in 2001)

  • 박기준;최병철
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.439-440
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    • 2001
  • 대기 중의 에어러솔 입자들은 직접적으로는 빛의 산란, 흡수 등 복사 평형에 영향을 미치며, 간접적으로는 구름 응결핵(CCN)으로 작용함으로써 알베도와 구름의 수명에 영향을 미치게 된다. 자연적인 에어러솔은 인위적 활동에 따른 황 화합물, 질소 화합물, 유기물. 매연 그리고 토양 먼지의 증가에 의해 사실상 교란되어 왔다. 인위적인 에어러솔에 의한 복사 강제력(radiative forcing)은 현재 전 지구적 평균이 -0.3~-3.5Wm$^{-2}$ 정도로 추정되며, 이것은 온실 기체에 의한 강제력인 +2.0~+2.8Wm$^{-2}$ 와 비교될 만 하다(IPCC, 1995). (중략)

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현수교의 시공절차와 인위적 불확실성을 고려한 구조신뢰성 평가 (Structural Reliability Evaluation Considering Construction Stage and Epistemic Uncertainty of Suspension Bridges)

  • 한성호;신재철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3A호
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    • pp.181-188
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    • 2009
  • 본 연구에서는 현수교의 합리적인 시공방안 결정 및 구조안전성 평가에 대한 기초자료를 제시하였다. 기 연구된 현수교의 해석모델 및 신뢰성이론을 바탕으로 초기형상해석, 자유진동해석, 시공변수를 고려한 시공단계해석 및 신뢰성해석 등을 수행 할 수 있는 수치해석프로그램을 개발하였다. 현수교의 시공방안은 보강형의 시공순서, 시공방향 및 주경간과 측경간의 동시 시공성 등의 다양한 시공변수를 고려하여 설정하였다. 시공방안에 따른 동적시공단계해석은 작성된 해석프로그램에 의해 수행하였으며 주요부재의 응답특성을 검토하여 각각의 시공방안에 대한 장 단점을 제시하였다. 시공단계별 구조신뢰성해석은 자연적 불확실성을 고려하여 신뢰성지수 및 파괴확률을 산정함으로써, 설정된 시공방안에 따른 현수교의 안전성을 정량적으로 평가하였다. 아울러, 인위적 불확실성을 고려하여 산정된 해석결과에 대해 재평가하였으며, 시공단계 위험성의 주요 퍼센트 분포를 빈도수 히스토그램을 이용하여 제시하였다.

도로공사지역의 토양침식 및 토사유출 (Soil erosion and sediment in the construction area)

  • 박상덕;지민규;신승숙;김호섭;이종설
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1760-1763
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    • 2010
  • 산지환경급변지역에서 집중호우에 의한 다량의 토사유출은 하천유역내 사회기반시설을 파괴하는 재해요인으로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 산지환경급변지역 중 인위적인 지표교란 지역으로 대표되는 도로공사지역을 선정하여 집중호우가 발생하는 6월, 7월, 8월의 강우사상별 강우에너지와 토양침식 및 토사유출의 관계를 조사하였다. 조사결과 강우에너지가 커질수록 토양침식 및 토사유출량이 증가하는 결과를 나타내고 있다. 토양침식 조사를 위한 조사구에서 토양침식량은 식생요인과 관리상태에 따라 크게 영향을 받았다. 일반적으로는 강우에너지 증가에 따라 토양침식량이 증가한다. 도로공사지역에서는 심각한 지표교란뿐만 아니라 선행강우, 세류의 존재 여부, 그리고 외부적 요인들 때문에 상대적으로 작은 규모의 강우에 대해서도 다량의 토양침식량이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 교란이 발생하지 않은 인근 산지의 대조구와 공사에 의한 교란 나지사면 조사구를 비교해보았을 때, 평균 토양침식량은 약 7,352배의 차이를 보였으며, 섬유매트처리 및 사면포장처리 조사구처럼 인공적인 관리를 수행한 조사구와는 약 132배의 차이를 보였다. 또한, 인공적인 관리를 수행한 조사구는 지표사면관리의 영향과 야생종의 유입으로 지표가 안정되어 나지사면 조사구에 비해 상대적으로 적은 양의 토양침식이 발생하였다. 이는 지표교란이 심한 공사활동 지역에서는 지표특성에 따른 적합한 사면 응급처리 기법의 적용이 중요함을 나타내는 것이다.

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하천교란 평가기법 연구 (Study on Evaluation Method Development of River Disturbance)

  • 김기홍
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.633-637
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    • 2007
  • 하천환경 복원사업이나 자연형하천 정비사업의 근본 목표는 그 하천 고유의 하천경관이나 생태계 등 특성을 회복(Rehabilitation)시키거나 복원(Restoration)하는 것이다. 현재 이 치수기능 확보를 위한 댐 보의 건설, 하천정비 및 골재채취 등 하천의 인공화가 계속되고 있으며, 이에 따른 하천 및 하도의 물리, 화학, 생물에 미치는 영향은 심각한 수준이다. 이러한 하천의 인위적 교란은 요인, 규모, 빈도 및 강도는 다르지만 하천생태 서식처의 물리적, 화학적 특성이 변형, 변질되어 하천생태계가 변화, 단절, 절멸되는 심각한 상태가 빈발하고 있다. 하천교란(River disturbance)은 요인에 따라 유량 및 유사량 변화, 하상변동, 하도준설, 인공호안, 생태통로 차단 등 하천의 물리적 환경 변화를 초래하고, 그에 따른 영향으로 생물종의 감소 및 단순화, 개체수 감소 등과 같이 하천 생태계가 변화하게 된다. 그러나 하천의 교란평가에 대한 연구가 미흡하고, 또한 표준화된 평가체제가 구축되어 있지 않을 뿐 만 아니라 하천환경의 복원에 대한 의식 보급도 부족한 것이 현실이다. 따라서, 본 연구에서는 하천의 교란정도를 파악하기 위한 하천교란평가기법 개발을 위한 전단계로서 일본의 하천수변 국세조사, 영국의 River Habitat Survey, 호주의 River Assessment System, 미국의 Stream Corridor Restoration 등에서 제시하는 하천모니터링 및 평가체제를 비교, 분석하였다. 외국사례 분석 결과를 토대로 하천교란 요인을 하천정비, 댐건설, 골재채취로 유형화하고 교란요인별 조사해야 할 물리적 인자로서 유량, 유사량, 하도 제원, 특징적 내용, 하도형상, 여울과 소, 점사주, 인공구조물, 제방 호안의 재료 및 특징 등으로 선정, 검토하였으며, 생태계 인자로서는 제방 마루의 토지이용 및 식생구조, 하도의 식생유형, 하도주변 토지이용, 하안(bank) 형상 및 구조, 수종 및 구조, 하도 및 하안 특징 및 구조 등으로 선정, 검토하였다. 이상의 하천교란과 관계되는 지표를 선정하여 물리적, 생태적 조사 및 교란평가기법(안)을 개발, 제시하였다.

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중국(中國) 토양(土壤) 계통(系統) 분류(分類) 안(案)의 소개(紹介) 및 고찰(考察) (An Introduction to the Chinese Soil Taxonomic Classification System)

  • 정연태
    • 한국토양비료학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.215-221
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    • 1993
  • 중국(中國)은 1991년에 새로운 토양계통분류법(土壤系統分類法)을 1차(次) 시안(試案)으로 확정 발표하였다. 본 체계는 미국의 Soil Taxonomy 체계와 비슷한 형태계량적규준(形態計量的規準)(Morpho-metric definition)으로 되어 있고 전산(電算)프로그램화(化)도 가능한 체계로 되어 있다. 분류체계는 목(目)(Order, 토망(土網)), 아목(亞目)(Suborder, 아망(亞網)), 군(群)(Group, 토류(土類)), 아군(亞群)(Subgroup, 아류(亞類)), 속(屬)(Family, 토속(土屬)), 통(統)(Series, 토종(土種))으로 되어 있고, 현재 13개 목망(目網), 33개 아목(亞目), 77개 군(群), 301개 아군(亞群)으로 분류되어 있다. 특징적표층(特徵的表層)은 유기표층(有機表層) 등(等) 8종, 진단표하층(診斷表下層)(차표층(次表層))은 표백층(漂白層) 등(等) 10종, 기타 특징토층(特徵土層)은 석회적표층(石灰的表層) 등(等) 12종, 그리고 암성(岩性) 등(等) 23종의 토양 생성적(生成的) 특징(特徵) 또는 현상(現像)을 분류기준으로 쓰고 있다. 분류상의 특징은 고위도(高緯度)나 고산지대(高山地帶)의 영구동결층(永久凍結層)을 강조하여 아목수준(亞目水準)에서 분류하였고 논토양이나 관개퇴적토(灌漑堆積土), 영양분(營養分)이 심층(深層)까지 집적(集積)된 채전(菜田) 등(等) 인위적(人爲的) 영향(影響)을 크게 받은 토양을 최고차(最高次) 분류단위(分類單位)인 목수준(目水準)에서 독립(獨立)시키고 있을 뿐 아니라 인위적인 교란(攪亂)을 받았으나 아직 단면(斷面)의 발달이 없는 토양을 초육토(初育土)의 아목수준(亞目水準)에서 구분하고 있다.

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