• 제목/요약/키워드: 저수로 변화

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가뭄대응 저수지 운영 시스템 개발 (Developing a system of reservoir operation for drought adaptation)

  • 노재경;오수훈;이재남
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.32-32
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    • 2018
  • 최근 여러 가지 요인으로 가뭄이 빈발하고 있으며, 가뭄을 대비한 과학적 저수지 운영이 절실하다. 유입량, 관개용수량, 저수량, 하천유지유량 등 저수지 물수지를 반영하여 실제 가뭄 상황에 적용할 수 있는 시스템으로 개발하였다. 여기서, 하류 하천의 수량을 양수하여 저수량을 확보하는 양수저류를 고려하였고, 시기별 관개용수량을 간단관개, 절수관개 등의 실제 상황을 반영하도록 하였다. 또한 저수량의 장기간 변화를 관찰하여 저수지 운영의 가이드라인을 설정할 수 있도록 하였고, 하류 하천의 유량 변화도 평가할 수 있도록 하였다. 최근 수차례 가뭄을 겪은 충남 홍성에 위치한 대사저수지에 개발된 시스템을 적용하였다. 대사 저수지는 유역면적 $2.9km^2$, 유효저수량 137만$m^3$, 수혜면적 163ha에 이르며, 유역면적 $72.2km^2$인 하류하천의 와룡천으로부터 $0.057m^3/s$씩 양수하여 저수량을 확보하고 있다. 일별 저수율 자료가 있는 1991년부터 2016년까지 분석한 결과는 다음과 같다. 양수는 1월 15일부터 5월 31일까지 실시하는 것으로 하고 결과를 정리하였다. 첫째, 일 저수위를 모의하여 검증한 결과 일평균하여 관측 저수위는 EL.84.58m, 모의 저수위는 EL.85.87m이었다. 이 때 강우량은 연평균 1,275.2mm, 유입량은 718.0mm, 유출률 56.3%, 수면증발량 11.5만$m^3$, 관개용수 공급량 117.5만$m^3$, 월류량 148.9만$m^3$이었다. 둘째, 양수로 인한 유입량의 변화는 양수 전에는 연평균 209만$m^3$(유출률 56.3%)에서 양수 후 276만$m^3$(74.7%)로 증가하였고, 양수량은 67.5만$m^3$(연유입량의 32.3%)이었다. 셋째, 하류 와룡천의 유량은 양수 전에는 연평균 연유출량 5,200만$m^3$(유출률 56.5%)에서 양수 후 5,120만$m^3$(55.6%)으로 나타났다. 넷째, 양수 전에는 일평균 저수량이 47만$m^3$에서 양수 후 76만㎥으로 증가하였고, 양수저류로 인해 이수안전도는 15.4%에서 92.3%로 개선되었다. 또한 양수로 인해 저수지 유입량은 연평균 32.3% 증가하였고, 하류하천의 유량은 1.55% 감소하였다. 이상의 분석 결과로 양수저류는 가뭄대응에 상당한 효과가 있다고 평가할 수 있다. 또한 다양한 여건을 고려한 저수지 운영 가이드라인의 합리적 설정으로 보다 적극적인 가뭄대응이 필요하다고 본다. 물관리 현황은 지구별, 저수지별로 다양하다. 향후 현장 상황에 적합한 물관리 방법을 적극 모색해야 하며, 자연과 인간의 평등한 물 이용 환경조성에, 여기 개발한 도구가 일정 부분 유용할 것이라 판단한다.

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농업용저수지의 기후변화에 따른 강수와 저수량의 민감도 분석 (Sensitivity of Precipitation and Storage Capacity Caused by Climate Changes in Agricultural Reservoir)

  • 신형진;김해도;이재남;김대의;강문성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.181-181
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    • 2019
  • 기후변화의 노출분석에서 가장 중요한 인자는 정확한 강우패턴의 파악이다. 시험지구인 경기도 화성시에 위치한 버들저수지 저수지 상류지역 및 수혜구역을 대상으로 기후변화 유발인자(노출)인 강우량의 변화량을 조사 및 분석 하였다. 시험지구에 대한 강우 변화량 분석은 설계당시의 지배관측소인 수원관측소 자료(1967~2015년)를 이용해 기간이동 변화를 위해 월별, 분기별 강우량를 비교하였다(기준: 1967~2000년 평균). 강우의 공간이용은 수원관측소의 인접 강우 관측소간의 상대적 비교(연강우량 평균)를 통해 강우 변화를 분석하였고, 강우이동은 홍수기 최대강우량 비교하여 분석하였다. 분석결과 5년 단위 평균 강수량은 (기준) 1,292mm 대비 (비교1 : 2001~2005년) 1,292mm, (비교2 : 2006~2010년) 1,408mm, (비교3 : 2011~2015년) 1,349mm로 평균 대비 총강수량은 많아지고 있으며, 5년 단위의 분기별 강우기여율 중 강우의 시간적 이동에 대한 지표인 2분기(4~6월) 기준대비(23%) 비교1(25%) 비교2(21%), 비교3(22%)로 비교1 구간에서만 조금 상승했고 그 후에는 차츰 강우량이 적어진 것으로 분석됐다. 강우가 농업생산기반시설에 미치는 영향 정도를 파악하기 위해 강우량 대비 저수지의 저수율을 비교하였다. 연도별로 만수위가 아닐 때 내린 강우량을 저수지에 유효한 강우량(유효강우량)으로 조건을 주어 분석하였다. 만수위상태에서는 강우가 발생해도 하류하천으로 무효 방류된다. 특히 평수기에는 유효강우량이 30~40% 정도이지만 가뭄시기였던 2014~2016년에는 강우 기여율이 72~86%까지 올라 간 것으로 보아 강우량의 변화에 농업생산기반시설인 저수지가 크게 영향을 미치고 있으므로 "강우량- 저수량"은 농업생산기반시설에 영향을 미치는 인자로 기후변화에 대한 민감도 분석의 영향지표로 이용할 수 있다.

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아버지 우울 변화 양상에 따른 양육행동 및 자녀의 문제행동, 학교적응 차이 비교 (Classifying Fathers' Depression Trajectories and Its Influences to Parenting Practices and Their Children's Problematic Behaviors and School Adjustment)

  • 연은모;최효식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.337-345
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 자녀 출생 후 4년부터 8년까지의 아버지의 우울 변화 양상에 기초한 잠재집단을 탐색하고, 잠재집단에 따라 2년 후의 아버지 양육행동과 자녀의 문제행동 및 학교적응에 차이가 있는지 확인하는 것이다. 이를 위해 한국아동패널 4차년도(2011년)부터 8차년도(2015년)의 5개년도 자료와 10차년도(2017년) 자료의 1,172명을 분석하였다. 분석 결과, 첫째, 자녀 출생 후 4년부터 8년까지의 아버지 우울의 변화 궤적은 고수준 변화형 집단, 중수준 저변화형 집단, 저수준 저변화형 집단의 3개의 잠재집단이 있는 것으로 확인되었다. 둘째, 5년 동안 계속 낮은 수준의 우울을 보인 저수준 저변화형 집단은 고수준 변화형 집단과 중수준 저변화형 집단보다 권위적(Authoritative) 양육행동을 더 많이 보이는 반면, 고수준 변화형 집단과 중수준 저변화형 집단은 저수준 저변화형 집단보다 권위주의적(Authoritarian), 허용적(Permissive) 양육행동을 더 많이 보이는 것으로 확인되었다. 셋째, 고수준 변화형 집단, 중수준 저변화형 집단, 저수준 저변화형 집단 순으로 자녀의 내재화 문제행동 점수가 높은 것으로 나타났으며, 고수준 변화형 집단이 저수준 저변화형 집단보다 자녀의 외현화 문제행동 점수가 더 높은 것으로 나타났다. 학교적응의 경우 저수준 저변화형 집단이 중수준 저변화형 집단보다 학업수행적응, 또래적응, 교사적응 점수가 더 높은 것으로 나타났다. 본 연구는 자녀가 학교적응에 어려움을 겪고 문제행동을 많이 보일 때 아버지의 우울 수준을 함께 고려한 상담 및 가족 프로그램 운영이 실질적인 도움을 줄 수 있음을 시사한다.

RCP 기후변화 시나리오를 이용한 보령댐의 미래 용수공급 안정성 평가 (Assessment of water supply stability for Boryeong dam using future RCP climate change scenarios)

  • 김원진;김진욱;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.43-43
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    • 2020
  • 보령댐은 충남 서부지역 8개 시·군에 생활용수와 공업용수를 공급하고 있는 중요한 수원으로 최근 우리나라에서 발생한 연속적인 가뭄으로 2015년에는 저수율이 7.5 %까지 감소하여 제한급수가 시행되었다. 본 연구에서는 가뭄으로 인한 물 공급 부족에 취약함을 보인 보령댐 유역(297.4 ㎢)을 대상으로 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모델과 RCP(Representative Concentration Pathways) 시나리오를 활용하여 극한 기후변화 사상이 반영된 보령댐의 내한능력을 평가하였다. SWAT 모형을 활용하여 보령댐의 물수지를 모의하기 위하여 보령댐의 실측 유출량, 저수량, 방류량으로 보령댐 유입량과 저수량을 보정(2002~2004) 및 검정(2005~2007)하였으며, 실측 저수량을 기반으로 미래 댐 운영을 모의하였다. 검·보정 결과, 댐 유입량과 저수량의 PBIAS(%)는 -0.04, -0.09, NSE(Nash and Sutcliffe Efficiency)는 0.52, 0.96, RMSE(Root Mean Square Error)는 1.80 mm/day, 0.67 × 106㎥로 분석되어 신뢰성 있는 모의 결과를 보였다. 보정된 SWAT 모형으로 가뭄 사상이 반영된 기후변화를 모의하기 위하여 APCC의 26개 CMIP5 GCM 시나리오를 SPI (Standardized Precipitation Index)와 연속 이론(Runs theory)으로 분석하여 6개의 극한 가뭄 시나리오 (RCP 4.5, 8.5 CMCC-CM, INM-CM4, IPSL-CM5A-MR)를 선정하였으며, 선정된 시나리오를 모형에 적용하여 가뭄 사상을 반영한 보령댐의 미래 내한능력을 평가하였다. 내한능력평가 및 분석 기간은 Historical(1980~1999; 1990s), Present(2000~2019; 2010s), 그리고 미래 기간 (2020~2039; 2030s, 2040~2059; 2050s, 2060~2079; 2070s, 2080~2099; 2090s)으로 나누었으며, 취약성(Reliability), 회복성(Resilience), 위험성(Vulnerability), 세 가지 지표로 내한능력 평가를 수행하였다. 평가 결과, 미래 취약성은 2050s IPSL-CM5A-MR 시나리오에서 0.803까지 감소하였으며, 회복성과 위험성은 2070s IPSL-CM5A-MR 시나리오에서 0.003, 3,567.6 × 106㎥까지 감소하였다.

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SAR영상을 이용한 저수지 수면적 변화 분석 (Analysis of water surface change in reservoir using SAR Images)

  • 김주훈;노희성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.444-444
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    • 2023
  • 하천 및 저수지와 같은 공간의 수체 탐지는 수자원 관리에서 매우 중요하며, 유역의 수문학적 과정을 이해하는데 도움을 준다. 수문학적 데이터 수집은 우량계, 수위계와 같은 물리적 인프라의 배치가 필요하다. 그러나 상대적으로 저개발된 국가는 수문학적 측정을 위한 인프라가 매우 미흡한 것이 현실이며, 북한과 같은 비접근 지역에 대한 수문학적 과정을 분석하는데는 한계가 있다. 인공위성 원격탐사 센서 중 SAR영상은 지표면에 직접 전파를 방사하고 산란되어 돌아오는 신호를 수신하여 영상을 만들기 때문에 일반적인 광학영상과는 달리 햇빛의 유무와 강우, 구름여부 등의 기상 조건의 영향을 거의 받지 않는 장점이 있다. 또한 국내와 같이 계절적인 요인과 인간활동에 의해 변화되는 물 순환을 SAR 영상은 지표수의 계절적 및 연간 변동성을 모니터링하는데 매우 유용한 자료로 평가되고 있다. 본 연구는 SAR영상을 이용하여 국내의 검증 가능한 지역의 저수지 수면적 변화를 모니터링하고 저수지 수면적과 저수량 분석을 수행하는 것을 목적으로 하였다. 분석자료인 SAR영상은 ESA의 Sentinel-1영상을 2022년 4월부터 2022년 11월의 자료를 수집하여 소양강댐 저수지 수면적과 저수량과의 관계식을 도출하였다. 수체 추출을 위한 SAR 영상은 특히 수로의 일부 가장자리와 홍수터의 식물 존재로 인한 제외지의 매핑에 부정확성을 포함하여 처리에 몇 가지 단점을 갖는 한계도 존재하지만 악천후의 기상 조건에서도 작동할 수 있는 SAR 영상의 능력 덕분에 규칙적인 시간 간격으로 수체면적의 변화에 대한 정보를 제공할 수 있다. 향후 북한 지역의 주요 댐 저수지 수면적에 대한 연간변화와 장기간의 추세를 분석하는 연구를 진행할 계획이다.

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초등학교 1~4학년의 자아존중감 변화궤적 및 잠재계층유형 (Elementary School Children's Trajectories of Self-Esteem in Grades 1 through 4)

  • 고슬기;김상림
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권6호
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    • pp.581-587
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 초등학교 1~4학년의 자아존중감 변화궤적 및 잠재계층유형을 분석하는 것이다. 이를 위해 한국아동패널 8~11차년도 자료를 사용하여 잠재성장모형과 잠재계층성장분석을 실시했다. 먼저 잠재성장모형을 통해 분석한 결과, 가장 적합한 모형으로 선형변화모형이 채택되었으며 변화궤적은 학년이 높아짐에 따라 미세하게 증가하는 것으로 나타났다. 다음으로 잠재계층성장분석을 통해 총 4개의 잠재계층 집단('고수준-유지', '저수준-증가', '고수준-감소', '저수준-유지')이 도출됐다. 집단별 분포를 살펴보면, 대부분의 아동은 '고수준-유지' 집단이었고, 다음으로 '고수준-감소', '저수준-증가', '저수준-유지' 집단의 순으로 나타났다. 이에 연구자들은 교육현장에서 초등학교 아동의 자아존중감이 상이한 잠재계층유형을 통해 변화할 수 있음을 인식할 필요가 있으며, 나아가 각 유형에 적합한 개별화된 지원을 제공하는 것이 요구됨을 제안한다.

저수위 변동에 영향을 받는 강기슭의 산사태 해석 II (Landslide Analysis of River Bank Affected by Water Level Fluctuation II)

  • 김유성;왕 유메이;최재선
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.87-93
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    • 2010
  • 저수지의 수위변화는 저수지 주변 강기슭 사면파괴의 주요 요인이다. 중국의 삼협댐 저수위는 홍수량 조절을 위해 145m와 175m사이에서 변화한다. 삼협댐 저수위의 정상적 운영상태에서 저수위 변동속도는 0.67m~3.0m의 범위에 있다. 마지아고 사면은 자시강의 2.1km 상류 좌측기슭에 위치한다. 자시강은 삼협지역내에 있는 양츠강의 지류이다. 2003년 저수위가 95m에서 135m로 상승한 직후, 마지아고 사면의 후면부에서 길이 20m, 폭 3~10의 균열이 발생하였다. 지금은 균열 보수 후 특별한 징후는 보이지 않고는 있으나, 이 큰 균열은 마지아고 사면의 산사태 가능성을 암시하고 있었다. 이 연구에서는 침투해석에서 얻어진 간극수압을 저수위 변동에 따른 안전율 변화를 평가하기 위해 사용되었다. 안전율 평가는 한계평형해석에 의한 사면안정해석에 의해 수행되었다. 한계평형해석에서 전단강도에 미치는 부의 간극수압 효과는 불포화 흙에 대한 프레드런드의 전단강도식을 사용하여 고려하였다. 연구결과 강기슭사면의 안전율은 저수위의 상승, 하강에 따라 감소와 증가의 경향을 보이나, 가장 위험한 상태는 저수위가 최대높이를 장기간 유지할 때인 것으로 나타났다.

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실내실험에 의한 식생하도의 지형변동 특성 분석 (Experimental Analysis of the Morphological Changes of the Vegetated Channels)

  • 장창래
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권9호
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    • pp.909-919
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    • 2013
  • 본 연구에서는 실내실험을 통하여 식생의 변화에 따른 하도의 수리학적특성, 저수로의 변화, 사주의 거동, 하안의 안정성 등을 정량적으로 파악하였다. 실내실험은 기존에 인공식생 대신에 수로에서 실제식생인 알팔파를 성장시켜서 수행하였다. 식생대에서는 유속이 매우 느리며, 저수로의 이동이 감소하였다. 2중 퓨리에 해석 결과, 교호사주의 특성을 나타낸 1-1모드의 진폭이 지배적이지만, 시간이 증가하면서 복렬사주의 특성을 나타내는 2-2와 2-3모드의 진폭이 증가하였다. 식생에 의하여 저수로가 고착화 되어 하도의 안정성이 증가하고, 하도 내 사주의 이동속도는 감소하지만, 하상이 불규칙하게 변하면서, 사주의 수는 증가하였다. 식생의 밀도가 증감함에 따라 하안의 안정성은 증가하였다. 식생의 밀도가 증가함에 따라 유사의 유출량과 유출량의 변동성이 감소하였다. 또한 망상화 강도는 감소하지만, 하도의 상관계수와 하상의 기복지수(BRI)는 증가하는 특성을 보여주었다.

초등학교 1-4학년의 학교적응 변화유형 (Children's Trajectories of Elementary School Adjustment in Grades 1 through 4)

  • 허은하;김상림
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권6호
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    • pp.677-683
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 초등학교 1-4학년의 학교적응 변화유형을 분석하는 것이다. 이를 위해 한국아동패널 8차년도-11차년도 자료를 사용하여 잠재성장모형과 성장혼합모형 분석을 실시했다. 주요 결과로는 잠재성장모형 분석을 통해 선형모형을 최적 모형으로 선택하고, 성장혼합모형 분석을 통해 4개의 잠재계층 집단(고수준-유지, 저수준-유지, 저수준-증가, 고수준-감소)을 변화궤적으로 도출했다. 대부분이 고수준-유지 집단에 포함된 반면, 일부 아동이 저수준-유지, 저수준-증가, 고수준-감소의 순으로 분포됨을 알 수 있었다. 이에 우리는 초등학교 학교적응이 학년 상승에 따라 상이하게 변화하는 양상을 가진다는 본 연구결과를 토대로 학교와 가정에서 개별 아동의 학교적응 추이를 주의깊게 살펴보고 지원할 필요가 있음을 제안한다.

수치모의를 이용한 해평취수장의 취수장애 개선 연구 (Improvement on Geomorphic Changes of Water Intakes at Haepyeng by Numerical Simulation)

  • 장창래;이광만
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.373-377
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    • 2007
  • 본 연구는 하천수를 직접 취수하는 기존 취수장의 취수장애 문제를 해결하기 위한 대안을 개발하는데 목적이 있다. 이를 위해 지금까지 취수장 문제해결 방법으로 검토되지 않았던 유로(流路) 및 하천의 지형변동을 GIS 및 항공사진을 이용하여 정량적으로 파악하였으며, 유사영역 구분 및 하도특성 분석, 하천 특성 해석에 적합한 이동경계 좌표계를 이용한 수치모형을 적용하여 2차원 하상 및 지형변동 예측을 검토하였다. 저수로의 이동 및 하상저하로 인하여 취수문제가 발생하고 있는 경상북도 구미시에 위치한 해평취수장 주변에 대하여 항공사진 분석 및 GIS 기법을 이용하여, 시간 경과에 따른 하천 형태 변화 저수로의 이동 특성을 조사하고 분석하였다. 저수로는 좌안에서 우안으로 이동해 가고 있으며, 이는 하천의 경사가 급하고 하폭이 증가하면서 발생하는 현상으로 저수로의 불안정성이 크게 증가 하는 특성을 보여주었다. 시간의 증가에 따라 저수로 하폭의 증가율이 감소하고 있으며, 수로의 측방 이동을 보여주고 있으며, 시간이 증가함에 따라 측방향 이동율이 감소하였다. 만재유량을 이용하여 유사의 영역구분을 수행한 결과, 망상하천으로서, 모래하천으로 부유사가 지배적인 하천으로 판단되었다. 2차원 수치모형을 이용하여 하상변동을 모의한 결과, 유량이 $2,000\;m^3/s$일 경우에는, 해평 취수장 측의 하천 하상은 상승하였으며, 구미정수장 측에서는 하상이 저하되었다. 홍수유량 $8,000\;m^3/s$일 경우에는 해평 취수장 측에서는 약간 저하하였고, 구미정수장 측에서는 하상이 상승하나, 직하류에서는 하상이 세굴되고, 하천 가운데 자리하고 있는 하중도는 커지는 현상을 보여 주었다. 또한 하중도 직하류에서는 하중도를 중심으로 좌안인 해평 취수장과 우안인 구미정수장 쪽으로 분류된 흐름이 합류되면서 하상에서는 퇴적과 세굴이 반복되며, 복렬 사주가 발생하는 것으로 나타났다. 이는 두 흐름에 의해 와(vortex)가 크게 형성되어 하상의 세굴에 영향을 미치기 때문으로 판단되었다.

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