평형하상(平衡河床) 개념의 하천 실무에의 적용성 및 우리나라에서 평형하상경사를 추정하기 위해 널리 사용되어온 '안예(安藝)공식' 및 '물부(物部)공식'의 타당성에 대해 재고찰한다. 평형하천이란 장기간에 걸쳐 하천의 지배적인 수리(水理) 특성하에서 상류에서 공급되는 유사의 이송에 꼭 필요한 만큼의 유속이 생기도록 자연적으로 하상경사가 조정되어 실질적인 하상의 퇴적이나 침식이 없는 하천을 말하며, 평형하상이란 바로 그러한 하천의 하상상태를 지칭한다. 자연 상태에 있는 하천에 소위 '평형하상공식(平衡河床公式)'을 적용하여 그 하천의 하상상태를 분석하는 현재의 하천 실무는 지양되어야 할 것이다. 또한, 하천에서 안정하상 경사를 결정하기 위한 '안예(安藝)공식' 이나 '물부(物部)공식' 같은 소위 '평형하상공식'들은 그 타당성이 의심스러우며, 따라서 이러한 공식들의 하천 실무에의 적용은 지양되어야 할 것이다.
본 연구에서는 하상이 주로 모래로 이루어진 우리 나라 충적하천에서 종단 하상경 사와 하천수리량과의 관계를 조사하였다. 조사대상 하천들은 주로 대하천의 1차 지류 중에 서 평형상태에 있다고 보여지는 하천들이다. 평형상태를 검토하기 위해서 Richards의 평형 하천의 조건을 참고하였다. 본 연구에서 채택된 방법은 Leopold와 Maddock식 형태와 Garde식 형태 두 가지이며, 이를 위하여 유역면적 100-2,000$ extrm{km}^2$ 까지의 18개 하천에 대해 상 류로부터 하천거리에 따른 하상경사, 유역면적, 하상재료 크기의 변화 등을 조사하였다. 조 사대상 충적하천에서 하상경사와 유역면적 및 하상재료의 크기 변화를 7개 하천자료를 이용 하여 Garde식 형태로 표시한 결과는 하상재료 크기의 변화에 대한 신뢰성 있는 자료의 부 족으로 현단계로서는 객관성이 부족한 것으로 보여진다. 14개 하천자료를 이용하여 얻어진 Leopold와 Maddock식 형태로 표시한 하상경사 S는 유역면적 A와 유역면적의 변화계수 0.0063 0.0063 $eta$를 이용하면 S = $S_{0}$$A_{0}$$^{-------- +0.51}$A-$^{-------- -0.51}$로 $\beta$$\beta$ 표시할 수 있다. 이 식에 의하면 조사대상 충적하천의 종단하상경사는 개략 적으로 유역면적의 -0.6승 정도에 비례하는 것으로 나타났다.
This study analyzed the characteristic of basic river structure, a flood level, the tree planting recommendation and syn thetic design, in order to establish a basic plan for preparing a natural practical area of environmental ecosystem at Bukchun and its surroundings. It was also investigated based on the opinion of citizens, geographical condition and the equipment/utilization examination of Bukchun which were included ecological circumstances, and thus provided a composite item for managing the natural river. This study also considered the development of the river in terms of culture, environment and ecology concept. The results were summarized as followed. Bukchun showed that the speed of a funning fluid is very fast on a period of flood. but very slow in a period of water shortage about 0.02 m/s. To prevent the speed change of a running fluid by a steep slope in a riverbed, there established Dongchun sluice gates under a bridge, including three sluice gates under a bridge, but there occurred extremely a riverbed erosion and corrosion section. The result of comparison between real flood degree and prediction flood data, there should perform a countermeasure the riverbed structure regulation of this area. Also, it was needed an exhaustive flood management in summer. According to the Bukchun and Hyungsangang riverbed investigation, there were needed preparation for natural/practical area and ecology Park development in the future. This study was investigated tree Planting/flower/blossom around the Bukchun and its surroundings. It was recommended willow, Italian poplar, bamboos and cherry blossoms in the Hyungsangang and Bukchun. There exist together historical space, environment space iud have enough possibility both natural learning space and civil rest space. And, it is possible to compose ecology natural learning and experimental area.
하상여과의 효율적인 적용에 대한 지침을 얻기 위해 이를 모사하는 칼럼실험을 수행하여 적용되는 수두차와 슬러지 케익의 발달에 따른 수질변화를 조사하였다. 하상여과에서 유기오염물을 제거하는데 가장 중요한 요소는 슬러지 케익의 발달임을 알 수 있었다. 본 연구의 조건에서 슬러지 케익의 발달에 따라 COD제거율은 17%에서 50%로 증가하였고, 이를 BCOD로 환산하면 22%에서 67%로 증가한 것이었다. BCOD가 활발히 제거되는 구간은 슬러지 케익층과 하상 약 40 cm 깊이까지였다. 수두차에 의한 유량이 클수록 칼럼입구에서 COD가 완만하게 제거되었으나 약 40 cm 이상에서는 COD 농도곡선이 유량에 따라 다르지 않고 모두 일정하게 수렴함을 알 수 있었다. 10일 동안의 슬러지 케익 발달 이후에는 70 cm 깊이에서 용존산소가 고갈되어 탈질이 가능하였으며, 케익이 더욱 발달함에 따라 용존산소의 고갈깊이가 $20{\sim}40\;cm$까지 단축되었다. 본 연구의 결과로부터 우리나라에 널리 분포되어 있는 3 m 깊이 정도의 하상에서 하상여과를 통해 유기오염물은 충분히 제거되지만 탈질에 의한 질소제거는 제한적임을 알 수 있었다.
This study focuses on the structure of geographical conditions, the riverbed, the meterological and atmospheric examination, the ecological environment, the food chain and the ecosystem, in order to establish a basic plan for preparing a natural learning area of environmental ecosystem in Bukchun and its surroundings, Gyeongju. The results could be summarized as follows. Bukchun is a first grade which extends 6km along the road from Bomun bridge to the junction of Hyungsangang. The basin area is 7.10$\textrm{km}^2$ and the slope is 1/200~1/300. Gyeongju has good atmospheric conditions, i.e. SO$_2$0.011 ~0.017ppm, CO 0.8~ 1.5ppm, NO$_2$0.013~0.019ppm, $O_3$0.013~0.020ppm, TSP 85~142$\mu\textrm{g}$/㎥, PM-10 47~90$\mu\textrm{g}$/㎥ and Pb 0.057 ~0.129$\mu\textrm{g}$/㎥, which is below the annual and daily averages, and is little lower than those of Pohang and Ulsan. The ecosystem of Bukchun is based on the structure of the food chain, which includes birds such as the grey and white herons at the top of the food chain. This study also considers the development of the river's in terms of culture, environment and ecology concept.
다목적 여과저류지에 하상여과를 적용하기 위한 인공하천의 최적설계를 찾기 위해서 하천수의 에너지경사와 Manning의 평균유속공식을 이용하여 물 흐름에 대한 수학적 모델을 수립하였고, Euler의 방법을 이용한 수치해법으로 해석하였다. 모델을 이용하여 다양한 시나리오에 대한 모사를 수행함으로써 하상여과용 인공하천의 여러 설계요소를 검토하였다. 검토결과 면적이 100 ha인 강변저류지의 경우, 인공하천의 종단경사는 2/10,000, 하상에서의 침투율은 $2.5m^3/m^2-day$가 적당한 것을 알 수 있었다. 이 경우 수심은 1 m 이내이고 하상에서의 Manning의 조도계수는 0.026 정도로 예측되었으며, 인공하천의 길이가 길수록 유리함을 알 수 있었다. 한편, 인공하천에 빠른 유속을 발생시킴으로써 하상여과에 수반하는 하상의 폐색을 방지하는 방법은 효율적이지 않음을 알 수 있었고, 낙차가 큰 보의 주변에서 본 설비의 효율이 더 좋아짐을 알 수 있었다.
This study tries to analyze topographic distribution and characteristics of as well as formative age and incision rate of fluvial terraces in Danyang River on western side and Geum River on eastern side of the northern Sobaek Mountains and to estimate geomorphic development during the late Quaternary in the mountains regarded as one of the uplift axes in the Korean Peninsula. OSL age dating shows that the fluvial terrace I with an altitude above riverbed of approximately 7~13 m in Danyang River has a formative age of approximately 18 ka (MIS 2) and incision rate in the river is approximately 0.156~0.194 m/ka based on the age. Altitudes above riverbed of the fluvial terrace I in Geum River range from approximately 7 to 14 m and the terrace is thought to be older than 70 ka based on age result from aeolian sediments above the terrace deposits, suggestive of an incision rate less than approximately 0.10 m/ka. These results indicate lower uplift rate in the northern Sobaek Mountains than in the Taebaek Mountains. Moreover, it can be suggested that the northern Sobaek Mountains has experienced asymmetric uplift during the late Quaternary, because the river on western side of the northern Sobaek Mountains shows greater uplift rate than the eastern side river does. Low incision rate in Geum River can be attributed to low altitude of the river basin with little difference in altitude from the base level as well as to gentle river slope due to influence of Nakdong River.
Yifru, Bisrat;Kim, Min-Gyu;Chang, Sun Woo;Lee, Jeongwoo;Chung, Il-Moon
지질공학
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제30권2호
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pp.119-129
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2020
Sand dam is a successful water harvesting method in mountainous areas with ephemeral rivers. The success is dependent on several factors including material type, hydrogeology, slope, riverbed thickness, groundwater recharge, and streamflow. In this study, the effect of a sand dam on the groundwater level in the Chuncheon area, South Korea was assessed using the MODFLOW model. Using the model, multiple scenarios were tested to understand the groundwater head before and after the construction of the sand dam. The effect of groundwater abstraction before and after sand dam construction and the sand material type were also assessed. The results show, the groundwater level increases substantially after the application of a sand dam. The comparison of model outputs, simulated groundwater head before and after sand dam application with and without pumping well, shows a clear difference in the head. The material type has also an effect on the groundwater head. As the conductivity of the material increases, the head showed a significant rise.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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