본 연구는 2004~2017년 동안 금강수계에서 백제보 건설 전 후의 화학적 수질 특성 및 경험적 모델 분석을 실시하였다. 4대강 사업 전후의 표층수의 수질에 대한 비교평가에 따르면, TP의 농도는 보 건설 후 급격히 감소하는 현상을 보였고, 총질소 역시 감소하는 것으로 나타났다. 반면, 식물성 플랑크톤의 1차 생산력의 지표인 CHL-${\alpha}$ 농도와 EC는 보 건설 후 증가한 것으로 나타났다. 즉, 보 구간에서 수체류 시간의 증가로 인해 N, P의 농도는 감소하였지만, CHL/TP 비는 크게 증가하였고, 이로 인해 단위 인(P) 농도 대비 1차생산력은 증가한 것으로 나타났다. 경험적 모델의 회귀분석에 따르면, 보 건설 전 기간에 CHL-${\alpha}$ 농도는 TP와 유의한 관계를 보이지 않았으나(r=0.068, p=0.860, n=58), 보 건설 이후에 두 변수 사이에는 유의한 관계(r=0.6102, p<0.05, n=56)를 보였다. TN 및 이온희석 현상의 지표로 이용된 EC는 계절별 분석에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보이며 강우와 역상관 관계(r=0.5378, p<0.01, n=163)를 보였으나, 계절별 TP과 부유물 농도(SS)는 갈수기에 비해 장마기에 증가하는 특성을 보여 강우와 정상관 관계(r>0.40, p<0.01, n=163)를 보였다. 2018년 현재 보 구간의 완전한 상시방류를 시행할 경우, 향후 수체의 하천화에 의해 TP 농도는 증가하며, 녹조 현상은 감소할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 De Marchi 유량계수 개념을 이용하여 상대적으로 폭이 넓은 개수로에서 광정횡월류위어 유량계수에 대한 위어 상류단 프루드수($Fr_1$), 위어 높이(h), 위어 길이(L), 위어 폭(W), 본류 폭(B)의 영향 및 예언횡월류위어의 유량계수와 광정횡월류위어의 유량계수의 상관성을 실험적으로 확인하였다. 분석 결과 폭이 넓은 개수로 흐름 조건에서는 본류 흐름 조건의 영향이 약화되고 위어 자체의 기하학적 형상에 의한 영향이 강화되기 때문에 예연횡월류위어와 광정횡월류위어 유량계수의 상호연관성이 상대적으로 약화되는 것으로 나타났으며, 차원해석을 통하여 $Fr_1$, h/$y_1$, L/B, W/($y_1-h$) 등 4개의 변수가 영향이 큰 것을 확인하였다. 그리고 실험 결과를 바탕으로 회귀분석을 통하여 새로운 광정횡월류위어 유량계수 산정식을 제안하였다.
The construction of the equipment of water utilization has been developed since the ancient Korea period, 1906 in order to develope and modernize the agriculture. As the results, 83% of total paddy field area, 1,268,949.8 ha has developed into the irrigated paddy field, and the rest of area, 17% has remained nonirrigated paddy field (due to the data of the statistics of 1975). The ratio of the irrigated paddy field area among the total weir was marked 13.14% (area, 137,926.3 ha) and the third grade of total irrigated paddy field in accordance with the facilities of water utilization. In case of Gangwon-Do, the 44.18 percentage of the total irrigated paddy field, 51,057.2ha has been and pointed out first grade. As the results, we found out the following articles : 1. The total weir, 1,641 that sumed concrete weir 647 and conventional weir 967 has been constructed and has irrigated the 44.l8% of total irrigated paddy field of Gangwon-Do. 2. These weirs have been public possession of those villages to be 96.1 percentage of total weir and was controled by them. 3. Those weirs that were constructed across tributary (first, secondary and third tributary) at vallies (elevation 100∼1,000m) have marked that 45 percentage of total number of catchment area has 100∼1,000 ha, and 70 percentage of total number of basin area has been below 10 ha and has constructed about 5 of step-shape. 4. The construction of most weirs has became generally about 50m length, about 1m height. 5. The 80 percentage of newly constructed concrete weir has aged below 10 years. It seemed that 79 percentage of conventional weir has aged over 20 years and 41% of contructed weir has needed to be improved quickly. 6. If privious weirs, 296 will constructed newly, they can irrigate 3,600.8 ha of paddy field and 45.8% of total irrigated paddy field will have been and will contribute to the production of much rice.
The objective of this study was to analyze chemical water quality, ecological characteristics of fish compositions, and ecosystem health before- (Bwc; 2008-2009) and after-the weir construction (Awc; 2011-2012) at Juksan Weir and Seungchon Weir of Yeongsan River watershed. Suspended solids (SS) and chlorophyll-a (Chl-a) in Juksan Weir increased, whereas nutrients such as total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) decreased in the epilimnetic water. In Juksan and Seungchon weirs, fish species distribution analysis in the periods of Bwc and Awc showed that sensitive species were rare and tolerant species were dominant in the community. In the analysis of trophic guild, relative abundance of carnivore species are increased to 22% and 12%, respectively, after the constructions of Seungchon Weir and Juksan Weir. Mann-Whitney U-tests of nonparametric statistical analysis indicated that omnivore and carnivore species had significant differences (p < 0.05) between the Bwc and Awc. The massive population growth of an exotic species, Micropterus salmoides, was evident in Seungchon Weir to influence on the structures of fish communities. The model values of mean Index of Biological Integrity (IBI), based on fish assemblages, were < 15, which indicates "poor" condition in the river health, and the significant difference of IBI values was not found between the Bwc and Awc.
사다리꼴단면을 가진 광정횡월류위어에서의 흐름특성을 3차원 수치모의를 통해 분석하였다. 본 연구결과, 본류 수로의 푸르드수가 증가함에 따라 월류유량비와 횡월류 유량계수는 감소하는 경향을 보였다. 그리고 횡월류 유량이 증가하면서 월류부 하류 수로의 주흐름구간은 축소되며,횡윌류위어의 대안 측에 형성되는 재순환영역의 크기는 증가하는 양상을 보였다. 횡월류위어 측에서의 주흐름방향 수위분포는 위어 시점부에서 급격히 하강하여 점차 증가하다 위어 종점부에서 급격히 상승했다 하강하는 양상을 보이는데, 위어 종점부에서 수위가 급히 상승하는 원인은 위어의 종점부가 흐름의 장애물로 작용하기 때문이다.
This study, examines the flow characteristics of upstream channel depending on water gate operation of Nakdan Multi-fuctional weir. The specific purpose of this study are to simulate the variation of flow velocity depending on the operation of the weir using 1-dimensional hydraulic model, HEC-RAS, and compare it with observed velocity. For discharge conditions from $50m^3/s$ to $3,500m^3/s$, it is observed that the velocity of upstream channel is almost constant, whereas for probability flood discharge, the velocity and froude number are increased as the discharge values are increased. The velocity values for downstream boundary condition EL, 40.0 m are more decreased than those for EL. 40.5m. From comparison on the variation of water stage depending on water gate operation, it is observed that the stage values are almost constant for discharges below $300m^3/s$, whereas 5 cm to 20 cm for discharges over $700m^3/s$. Flow velocity at streamflow gauging station. Nakdong, is decreased by more than 875% after installing the weir. The results obtained from this study indicate that the velocity of upstream channel is decreased and the discharge and velocity of downstream channel are significantly varied after installing the weir.
The purpose of this study was to improved the durability of a improved movable weir by replacing the improved movable weir's metal gate with a hybrid steel/glass fiber reinforced polymer composites panel gate. Because the metal gate of a improved movable weir is always in contact with water, its service life is shortened by corrosion. This study made four type of hybrid steel/glass fiber reinforced polymer composites panel gate with different steel gate surface deformation (control, sand blast, scratch and hole), flexural. Fracture properties tests were performed depending on the steel gate surface deformation. According to the test results, the flexural behavior, flexural strength and fracture properties of hybrid steel/glass fiber reinforced polymer composites panel gate was affected by the steel panel gate surface deformation. Also, the sand blast type hybrid steel/glass fiber reinforced polymer composites panel gate shows vastly superior flexural and fracture performance compared to other types.
본 연구에서는 하천의 이동상 실험분석을 통하여 보 하류부의 하상보호공 길이 산정을 위한 공식을 제안하였으며, 실제 하천과 유사한 모형수로와 하천을 횡단하는 보 구조물을 설치하여 수리모형실험을 수행하였다. 실험을 통하여 하천 횡단 구조물인 보가 설치되었을 경우 수리학적 특성인 수위, 유속의 변화와 하상변동 등을 분석하였으며, 수리모형실험 수행 이후 실험 결과에 대한 분석을 통하여 보 설치에 따른 수리실험을 실시하여 하상 보호공 공식을 고정보 및 가동보에 대하여 제시하였고, 제시된 공식과 기존의 하상보호공 길이 산정공식을 비교해 본 결과 본 연구에서 제안된 공식에 의하여 산정된 바닥보호공 길이가 실험결과와 일치하는 것으로 나타났다. 또한, 본 실험을 통하여 보 설치에 따른 하상 퇴적 길이 및 하상변화를 산정하였으며, 산정결과 유량의 증가에 따라 보 직하류부부터 시작되는 세굴심과 최대세굴거리가 증가함을 확인하였다.
The Four Major Rivers Restoration Project started in 2009 and completed in early 2013 is a large-scale inter-ministry SOC project investing ₩22.2 $10^{12}$ and one of the Project's objectives was to enhance the water-quality grade through recovering the river eco-system and environment. The average concentration and probability distribution of water-quality constituents at given and selected sampling sites are very significant elements for analyzing and controlling the water-quality of rivers or reservoirs effectively. Average concentration can be estimated by point estimator, distribution function of water-quality constituents or Bootstrap method, in which the distribution function estimated with more data in case of insufficient dataset, is applied. Ipo and Gangcheon water-quality monitoring stations in South Han River were selected to compare and analyze the variation of concentration before and after Ipo and Gangcheon Weirs construction, using the whole 4-year's data, from 2005 to 2008 and from 2014 to 2017. Water-quality constituents such as BOD and COD relating to oxygen demanding wastes and TP and Chlorophyll-a relating to the process of nutrient enrichment called eutrophication were also selected. The guidelines for water-quality control and management after weir construction including evaluation of water-quality constituents' variations can be presented by this paper.
금강의 지류인 치성천의 홍수범람이 빈번하게 발생하는 구간을 대상으로 하단배출형 가동보를 다단으로 배치하여 가동보 관리수위별 홍수조절 및 저류 효과를 기존 고정보의 설치 경우와 비교 분석하였다. 하단배출형 가동보 설치 지점에서의 첨두유량이 최대 97%가 감소하였고, 하류단 홍수위가 최대 82%가 감소하였다. 또한 하단배출형 가동보의 다단 배치로 구조물 상류구간에 저류와 분배 기능으로 저류량이 최대 463%가 증가하였다. 이러한 저류량과 하류단 첨두 홍수위, 유량의 관계를 통해 대상구간의 목표 저류량과 홍수 저감 수위를 위한 각 가동보의 관리수위 제안이 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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