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J. Korean Soc. Hazard Mitig. > Volume 16(5); 2016 > Article
중소하천 권역 내 유사이송 특성

Abstract

This study aims to derive of the discharge-total load relationships and to analyze for flow-sediment characteristics in order to use practical from established rive database with river master plan at small and medium rivers in geographical areas. The subject of this study consist of national and local two rivers pass through small and medium river basin, respectively, and selected the Nonsan geographical areas using seven stations in the main channel reaches. Field data measuring of the subject river basin in this study make up divided into flood, normal and drought season, and had been used a pre-study 46 measured data from August 30, 2012 to August 05, 2013. This study used 77 date added on measured 31 data from August 03, 2014 to August 05, 2015. Accumulation of these database and study result will be used as a useful tool to analyze practical application of the hydraulic engineering for river master plan in geographical areas as well as in sedimentation transportation from derived discharge-total load relationships.

요지

본 연구는 중소하천 권역 내 하천기본계획에 따른 유량·유사량 기본자료 구축과 실무 활용화를 위해 유량-총유사량 관계식의 유도 및 수리·이송특성을 분석하고자 한다. 대상권역은 중소하천 유역을 통과하는 각각 2개의 국가·지방하천으로 구성하였으며, 이들 주요 수로구간의 7개 측점을 대상으로 하는 논산천 권역을 선정하였다. 본 연구에서 대상권역의 자료측정은 홍수 시와 평·갈수 시로 구분해 이루어졌으며, 이들 자료는 기 연구에 2012년 8월 30일부터 2013년 08월 05일까지 46개 자료가 사용되었다. 금회 연구에는 2014년 08월 03일부터 2015년 08월 05일까지 측정된 31개 자료를 추가하여 총 77개 자료가 사용되었다. 이들 자료의 축적과 연구결과는 권역 내 하천기본계획수립 등 수공 실무의 활용뿐만 아니라 유량-총유사량 관계식 유도로부터 유사이송 특성 분석에도 유익한 정보를 제공 하는데 기여할 수 있을 것이다.

1. 서론

유역 내 토사는 비바람에 의한 표토의 침식, 산지 붕괴 등에 의해 발생되는 생산토사로부터 시작된다. 이는 수류에 의해 생산지를 벗어나 하류의 어느 한 지점을 통과하는 유출토사, 하천 흐름에 의해 하도 내 소류·부유 형태로 이송되는 유송토사로 구분된다(Lee, 2013; 2015). 토사의 이동 형태는 수로바닥 위를 미끄러지거나 굴러서 이동하는 대체로 굵은 입자의 토사인 소류사와 수로바닥으로부터 일단 이탈한 토사입자가 다시 바닥에 가라앉는 현상이 반복되는 상태로 토사가 이동 하는 도약유사, 유수의 난류기구로 인해 수로바닥을 완전히 이탈하여 수중에 떠서 토사가 이동하는 부유사로 나눈다. 그러나 하천실무 등의 실용면에서는 소류사와 부유사로 나누는 것이 보편적이다.
이러한 유사의 침식·유송·퇴적현상에 관한 연구는 과거로부터 현재까지 국내외적으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 이들 연구내용을 일정기간 동안 함축적으로 정리한 것 중 대표적인 하나는 미국토목학회(ASCE)의 유사공학(Sedimentation Engineering)이란 이름의 책자를 들 수 있을 것이다. 이 책자는 이전까지의 수많은 연구 결과들을 편집자인 Vanoni(1975)에 의해 1975년 740여쪽(225×152 mm)으로 정리·수록하였다. 그 후 Stevens(1985)는 수정 Einstein 방법을 이용하여 총유사량을 계산하는 프로그램을 개발하였고, Dallas and Glysson (1987)은 유사-이송곡선은 서로 다른 변수로 유사농도나 유사 량의 관계곡선을 만들기 위해 유량에 대한 유사량의 도식적 해석방법 등에 관해 연구하였다. John(1988)은 총유사량을 점적분법에 의해 측정된 부유사 자료를 이용해 측정하는 방법을 제안하였고, Woo and Julien(1990)은 부유사에 관해 불균일 유사 혼합류 난류에서의 전단응력 관계를 연구하였으며, McLean(1991)은 수심적분에 의한 부유사량의 계산에 대해 연구하였다. Marwan and Richard(2004)는 산림 속 자갈하상 에서의 장애물로 형성된 웅덩이 내 소류사 이송에 관한 연구를 수행하였으며, 이들 외의 내용들을 종합하여 Garcia (2008)Vanoni(1975)의 연구 이후 30여년의 연구결과를 추가하여 같은 이름에 부제를 달아 2008년에 1132쪽(280×215 mm)의 방대한 책자로 정리·발간하였다.
Kamel et al.(2010)은 Algeria 내 저수지로 유입되는 유사량을 예측하기 위해 월유하는 하천유량에 대한 회귀식을 연구 하였다. Abdolhossein et al.(2013)은 Iran의 Golestan 지역 내 Gorgan-Roud 강 몇 개의 관측점에서 측정된 유량과 유사량을 분석에 관한 연구하였고, Arman et al.(2013)은 하상재료의 입경분포곡선을 사용하여 소류사량 방정식을 제안하였다. Guzman et al.(2013)은 에티오피아 고지대 습지윤지역 3개 지역을 중심으로 부유사 농도와 유량간의 관계식을 도출하였고, Amin and Mehdi(2014)는 Iran의 Behbhan 내 Marun 댐에 대한 사례 연구를 통해 유사관계곡선의 개선에 관해 연구하였으며, Mouri et al.(2014)은 러시아의 Sukhaya Elizovskaya 강에 해빙으로부터 시작되는 지류로부터 본류까지의 하천흐름 양상과 유사입자, 동위원소 안정성, 입자크기 등 세류사 최대 양의 결정, 이들의 시공간적 함수특성을 현장측정과 실험실 연구를 통해 수행하였다.
국내에서도 하천의 유사이송과 관련된 많은 연구가 수행되었는데, 그들 중의 몇 가지를 들면, Yu and Woo(1990)는 몇 개의 유사이송공식을 선정하고 이를 이용하여 산정된 유사량을 비교 연구하였으며, Kim(2009)은 설마천 시험유역에서 유량-부유사량의 관계식을 제안하였으며, Jung et al.(2013)은 미국의 Kansas 강과 Tennessee 강에서의 유량과 유사농도 관계의 수로 하류구간 변화특성을 연구하였다. Lee et al.(2013)은 중소하천에서의 평수기와 갈수기 동안의 부유사량을 측정 및 이를 분석을 중심으로 연구였으며, Lee(2013)은 논산천·강경천·노성천 권역의 하천기본계획 수립을 위한 유량 및 유사량의 측정조사 용역 수행을 통해 각각 이 분야의 관련 연구를 추가하였다. Lee and Kim(2015)은 그 결과의 일부인 유량-부유사량의 현장측정을 통한 수리특성 분석 및 유량-총유사량 간의 관계곡선 유도방법(Lee et al., 2015)에 관해 발표하였다.
본 연구는 중소하천 권역인 논산천 수계 내 국가·지방하천을 대상으로 현장에서 유량, 총유사량을 실측하고, 이들 자료의 수리·유사특성을 분석하였다. 총유사량 자료를 얻기 위한 부유사량의 현장자료 측정에는 수심 적분형 또는 수면의 부 유사 채취기를 사용하고, 채취된 시료는 건조나 여과법을 통해 분석하였다. 소류사 채취기를 이용해 하상에서 측정된 소류사는 체분석을 통한 입도분석으로 산정한 후 이들 두 값을 합하여 총유사량으로 산정하였다. 이들 자료는 논산천수계 내 국가·지방하천 각각 2개소, 7개 측점의 수로구간을 대상으로 2012년 8월 30일부터 2013년 08월 05일까지 기 측정된 46개 자료 외에 금번 연구에서 2014년 08월 03일부터 2015년 08월 05일까지 측정된 31개 자료를 추가하여 총 77개 자료가 분석대상으로 사용되었다. 이들 자료는 홍수 시, 평갈수 시의 시기별로 구분하여 측정하고, 각각의 관계식을 도출함으로써 권역 내 수공실무에 유용한 정보를 제공함은 물론, 실질적인 유사량 산정에 도움을 주고자 한다. 또한 자료의 축적과 분석은 권역 내 하천기본계획수립과 실무적 측면에서 활용할 수 있는 유량-총유사량 관계식을 유량을 함수로 하는 멱함수형 (power law)으로 유도하였다. 이는 하천 실무의 응용 및 권역 내 유사이송 특성 분석에 유익한 정보를 제공하는데 기여할 수 있을 것이다.

2. 이론적 배경

하천에서 유량-총유사량의 관계곡선의 유도는 현장으로부터의 기초자료 측정이 아주 중요하다. 유량자료는 하천규모와 강수량의 크기에 따라 수심측정과 유속측정을 병행하여 구하게 된다. 총유사량은 소류사·부유사 시료 채취기를 사용하여 얻은 시료를 분석하여 두 값의 합으로 구한다. 이들 자료를 두 자료를 이용하여 관계 곡선식을 유도함으로써 수공실무에 활용하게 된다.

2.1 유량

하천에서 유속분포는 수심의 크기에 따라 대수적 연직분포로부터 계산하는 것이 보통이다. 이를 평균유속으로 사용하고자할 때 점유속을 측정하는 각종 장비를 이용하는 것이 일반 적인 방법이다. 이러한 장비에는 프로펠러나 컵형 또는 마그네틱센서, 음파를 갖는 일반 유속계가 사용되며, 이는 수면 아 래 물속에 센서를 담가서 측정하는 접촉식 유속계이다. 또한, 비접촉식 유속계인 전자파 표면 유속계(Lee and Julien, 2006; Lee, 2015)는 홍수기에 제방 또는 교량 위에 위치시켜 장비의 발진기로부터 생성된 발진주파수와 반사주파수의 차인 Doppler 효과를 이용해 측정된다. 이들 평균유속은 경제성을 고려하여 수면으로부터의 20%, 80% 수심의 산술평균 또는 60%의 수심에서 계산된 유속을 사용한다.
유량 측정은 수면폭의 약 10% 크기로 분할된 소단면의 평균유속에 소단면적을 곱하고 이를 합산하여 계산한다. 이는 하천의 횡단면을 단위시간에 통과하는 물의 용적으로 측정한다. 이들 유량의 측정방법은 하천규모와 유량의 크기에 따라 중·소하천의 홍수 시에는 부자법, 평·갈·저수 시에는 유속계법, 웨어측정법, 희석법을, 대하천의 홍수 시에는 부자법, 전자파 표면 유속계법, 평·갈·저수 시에는 유속계법, 희석법, 이동 초음파 유속계법을 권장하고 있다(KWRA, 2009; Lee, 2016).

2.2 유사량

부유사량은 Karman의 우주상수가 일정한 값을 가질 때 침강속도에 비례하고, 전단속도에 반비례하는 Rouse 수에 따른 각 수심에서의 유속과 부유사농도를 곱해 적분하여 계산한다. 체적평균 농도인 현장측정 자료는 보통 D-74에 의한 수심적 분 또는 D-48에 의한 표면 채취 시료로 건조나 여과법을 통해 분석함으로써 얻는다. 부유사에 대한 지배방정식은 중력에 의한 침강입자와 난류 와운동에 의한 상향 입자간의 단위면 적당 질량이송율의 평형상태에서 유도된 확산 방정식이 사용 된다.
부유사 농도분포는 평형상태에서 중력에 의한 침강 입자율 wC와 난류의 와운동에 의해 다시 위쪽으로 움직이는 입자율 εm(∂C/∂z) 사이에 평형관계가 유지되므로 확산 방정식은 다음 과 같이 쓸 수 있다(Graf, 2003; Julien, 2010).
(1)
wC+εmCz =0
여기서 w=유사입자 침강속도이고, C=유사농도이며, εm=와운동에 의한 연직방향 질량이송 변환계수이다.
부유사량은 Eq. (1)의 해를 구해 산정할 수 있는데, 이는 유체 전단응력 관계식과 대수형의 연직 유속분포식인 Karman-Prandtl 방정식을 사용하여 전단응력과 유속분포를 수심에 관해 적분하면 임의 수심에 대한 전단응력으로 표시할 수 있다. 유사의 확산계수에 대한 연직분포를 구해 확산 방정식에 대입하고 미분 방정식으로 유도한 후 농도분포를 기준높이 a에서 임의 수심 z까지 적분하면 다음 식을 얻을 수 있다.
(2a)
CzCz=[(hzz)(aha)]Ro
(2b)
qsv=ahCzudz
여기서 Ro[=w/(u*κ)]=Rouse 수로 상대농도(=Cz/Ca)의 연직분 포는 Ro값에 따라 다르게 분포하며, 이를 이용해 부유사 농도의 연직분포를 예측할 수 있고, qsv=단위폭당의 부유사량이다.
Einstein(1950)은 Eq. (2b)를 다음과 같이 적분식으로 표시하여 단위폭당의 부유사량 qsv를 산정하였다.
(3a)
qsv=ahCa(hzzaha)R05.75u*'log(30.2zΔ)dz
(3b)
qsv=11.6u*Caa[2.303log(30.2hΔ)I1+I2]
(3c)
I1=0.216ηaR01(1ηa)R0ηa1(1ηη)R0dη
(3d)
I2=0.216ηaR01(1ηa)R0ηa1(1ηη)R0Inηdη
여기서 η(=z/h), ηα(=2ds/h)=무차원 변수이고, u*=사립자 마찰속도이며, Δ(=ks/x)=비례항, ks=입자조도이다.
소류사량에 대한 연구는 1930년대 이전에는 유럽을 중심으로 소류사 이송 연구가 주를 이루다가 잠시 주춤했다. 1970년대 이후에는 하상에서 모래 입자와 물의 상호작용에 관한 연구와 더불어 소류사 연구가 재개 되었으며, 1990년대 들어 고속 카메라와 전자기술의 발전에 힘입어 하상에서 입자 하나 의 운동을 관찰하는 것이 가능해졌다. 하상 근처에서 모래 입자와 물의 상호작용을 이해하는 것은 결국 하상형태의 변화와 그에 따른 흐름저항의 변화, 하천의 안정과 나아가 소류사 를 결정하는 데 있어 기본적으로 중요하다(Woo, 2007). 19세기 말에 DuBoys(1879)가 소류사량을 간단한 소류력 관계로 모의한 이래 많은 소류사량 추정 방법들이 제안되었다. 이를 기본이론과 접근방법에 따라 분류하면 크게 소류력과의 관계, 유량과의 관계, 사립자들의 운동을 통계적으로 고려한 관계, 회귀식에 의한 순수한 경험적 관계 등으로 나눌 수 있다. Meyer-Peter and Müller(1948)는 하상입자의 중앙입경에 기초한 복잡한 공식을, Einstein과 Brown은 입자는 입자의 크기에 비례 하여 단계적으로 이동한다는 개념을 제안하였다(Lee, 2016).
부유사량과 소류량으로부터 총유사량을 얻고, 이를 같은 측점에서 얻은 유량과 연관시켜 함수 관계식을 유도함으로써 해당 유역에 다음과 같은 유량-총유사량의 멱함수 관계식을 유도하여 실무에 사용한다.
(4)
Qt=KQn
여기서 Qt=총유사량이고, Q=유량이며, K, n=유사입경과 흐름특성에 관계되는 계수와 지수이다.

3. 측정과 분석

본 연구의 대상권역은 논산천 수계 내 국가하천 2개소, 지방하천 2개소의 중소하천 수로구간 주요 지점의 7개 측점으로 구성하였다. 유량과 유사량의 현장측정은 이들 국가·지방 하천의 7개 측점에서 홍수 시와 평·갈수 시로 구분하여 이루어졌다(Lee and Kim, 2015).

3.1 자료 측정

유량과 유사량 자료는 2012년 08월 30일부터 2013년 8월 05일까지(Lee, 2013; Lee et al., 2015) 이루진 기 측정자료와 2014년 08월 03일부터 2015년 08월 05일까지 측정한 금회 측정자료로 구성하였으며, 이들 자료는 홍수·평수·갈수 시에 이루어졌다. 평·갈수 시의 유량과 총유사량 자료 측정은 도섭이 가능한 측정지점은 프로펠러식 유속계법 및 수표면 채취법을 이용하였다. 평·갈수 시에도 수심이 깊어 도섭이 불가능 하거나 홍수 시에는 Fig. 1과 같이 전자파 표면 유속계(Lee and Julien, 2006; Lee, 2010)와 D-74 부유사 채취기, BL-84 소류사 채취기를 사용하였다(Lee and Kim, 2015).
Fig. 1
Field Measuring at Nonsangyo Station in Flood Season (2013.08.04.)
KOSHAM_16_05_325_fig_1.gif
또한, D-74나 DH-48로 채취된 부유사 시료는 BW관을 사용하여 건조나 여과법에 의해 분석된 자료와 소류사 시료의 분석자료를 이용해 수정 Einstein 공식으로 총유사량을 산정 하였다. 이들 측정유량과 산정된 총유사량 자료의 분포특성은 Box-Whisker법에 의해 분석한 결과 각각 Fig. 2 and Table 1과 같이 나타났다.
Fig. 2
Analyzed Data for Hydraulic Characteristics
KOSHAM_16_05_325_fig_2.gif
Table 1
Summary in Field Measured Data
Season (Number) Hydraulic Characteristics Minimum Maximum Median Mean Quartile (percentile)
First(25th) Third(75th)
Flood (22) Total Load(×10-5)(m3/s) 14.0 70066.2 392.1 4946.4 169.8 3514.7
Discharge(m3/s) 0.381 744.029 23.853 87.255 12.857 64.745
Velocity(m/s) 0.41 2.68 1.21 1.39 0.95 1.86
Flow Depth(m) 0.13 4.75 0.72 1.26 0.39 1.70
Normal+Drought (55) Total Load(×10-5)(m3/s) 19.6 2692.4 16.9 173.2 2.7 106.7
Discharge(m3/s) 0.077 89.631 4.153 9.658 1.303 14.913
Velocity(m/s) 0.01 2.23 0.77 0.79 0.20 1017
Flow Depth(m) 0.10 4.39 0.38 0.87 0.24 1.11
All Season (77) Total Load(×10-5)(m3/s) 14.0 70066.2 38.3 1537.0 4.3 262.4
Discharge(m3/s) 0.077 744.029 9.454 31.826 1.774 19.805
Velocity(m/s) 0.01 2.68 0.89 0.96 0.50 1.46
Flow Depth(m) 0.10 4.75 0.43 0.98 0.26 1.24

3.2 자료 분석

본 연구에 사용된 자료의 분석은 홍수 시와 평갈수 시로 구분하여 수행하였다. 유량과 총유사량 자료는 논산천 수계 내 국가·지방하천의 7개 지점에서 홍수 시 22개, 평갈수 시 55개, 총 77개를 얻었다. 이들 자료는 Table 1과 같이 Box-Whisker 법에 의해 분석하였으며, 수심은 홍수 시 0.13~4.75 m, 평갈 수 시 0.10~4.39 m, 유속은 홍수 시 0.41~2.68 m/s, 평갈수 시 0.01 m/s~2.23 m/s, 유량은 홍수 시 0.381~744.029 m3/s, 평갈 수 시 0.077~89.631 m3/s, 총유사량은 홍수 시 14.0×10-5 ~70066.2×10-5 m3/s, 평갈수 시에 19.6×10-5~2692.4×10-5 m3/s로 각각 나타났다. 이들 자료는 평균값의 경우 홍수 시, 전자료, 평갈수 시 순으로 유량, 유속, 수심, 총유사량 순으로 차이가 크게 나타났다. 최소값의 경우는 유속, 수심, 총유사량, 유량 순으로 홍수 시, 평갈수 시, 전자료 순으로, 최대값의 경우는 유량, 총유사량, 유속, 수심 순으로 전자료와 홍수 시는 동일 하고, 평갈수 시는 차이가 크게 나타났다.
논산천 수계 내 국가하천과 지방하천의 측정 시기별 유량-총유사량에 관한 관계식은 Fig. 3과 같이 유도되었다. 이들 4 개 하천, 7개 측점의 측정시기 및 전체자료에 대한 유량-총유사량에 관한 관계식은 Fig. 4와 같이 유량을 함수로 하는 멱함수 형의 관계식으로 유도되었다.
Fig. 3
Relationship in Discharge-Total Load with River Type
KOSHAM_16_05_325_fig_3.gif
Fig. 4
Relationship in Flow Discharge-Total Load with Data Conditions
KOSHAM_16_05_325_fig_4.gif

3.3 분석 결과

본 연구에서 선정된 7개 측점(유량, 유사량 측정)의 하도와 제방은 교량 통과 지점에서 국가하천의 경우는 교량지점 보 다 약간 아래인 지점의 하도를, 지방하천의 경우는 국가하천 보다는 교량 높이가 낮기 때문에 조금 더 아래의 하도를 대상으로 하여 측정이 이루어졌다. 이들 측점의 자료를 이용해 논 산천 수계 내의 하천구분별, 측정시기별 및 이들 전자료에 대한 유량-총유사량 관계식은 유량을 함수로 하는 멱함수 형으로 유도하였으며, 그 결과는 Tables 2 and 3과 같이 요약하였다.
Table 2
Summary on Sedimentation Rating Curve with River Type
River Type Season Relationship R2 Remark
National Flood QNf = 10.380 × 10–5 Q1.203 0.82 Recommendation
Normal+Drought QNnd = 2.092 × 10–5 Q1.387 0.58 -
All Season QNa = 1.969 × 10–5 Q1.480 0.75 Recommendation
Local Flood QNf = 7.598 × 10–5 Q1.366 0.74 Recommendation
Normal+Drought QNnd = 3.307 × 10–5 Q0.857 0.29 -
All Season QNa = 4.042 × 10–5 Q1.295 0.59 -
Table 3
Summary on Sedimentation Rating Curve in Geographical Areas
Conditions Season Relationship R2 Remark
All Data Flood QAf = 8.721 × 10–5 Q1.267 0.82 Recommendation
Normal+Drought QAnd = 3.155 × 10–5 Q1.161 0.54 -
All Season QNa = 4.042 × 10–5 Q1.295 0.70 Recommendation
Table 2Fig. 3에서 유도된 국가하천의 유량-총유사량 관계식으로 홍수 시의 지수 값이 평갈수 시 경우보다 적게 나타났는데, 이는 홍수 시보다 평갈수 시의 총유사량이 유량의 증 가에 민감한 반응을 갖기 때문인 것으로 판단된다. 또한 지방 하천의 경우는 홍수 시보다 평갈수 시가 유량증가에 대해 총 유사량 증가 반응이 낮은 것으로 나타났다.
그러므로, 논산천 수계 국가하천에서 유도된 유량-총유사량 관계식의 홍수 시$$$와 전체자료$$$지방하천의 홍수 시$$$는 이 권역 내의 수공실무 활용에 다음과 같이 추천할 수 있을 것이다.
(5a)
QNf=10.380×105Q1.203 (R2=0.82)
(5b)
QNa=1.969×105Q1.480 (R2=0.75)
(5c)
QLf=7.598×105Q1.366 (R2=0.74)
여기서QNf =국가하천의 홍수 시에 추천된 유량-총유사량 관 계식이고, QNa =국가하천의 전자료에 추천된 유량-총유사량 관계식이며, QLf =지방하천의 홍수 시에 추천된 유량-총유사량 관계식이다.
Table 3Fig. 4에서 유도된 홍수 시 7개 지점의 유량-총유 사량 관계식으로 유량 증가대한 총유사량의 변화양상 비교에서 홍수 시가 평갈수 시 보다 약간 증가하는 것으로 나타났으며, 이 지역 전 관측점에 대한 전자료의 유량에 대한 총유사량의 증가반응은 지방하천의 홍수 시에서의 양상과 비슷한 반응을 갖는 것으로 나타났다.
따라서, 중소하천 논산천 권역 내 4개 하천에서 유도된 유량-총유사량 관계식은 홍수 시QNf와 전자료 QNa는 이 권역 내의 하천업무에 다음과 같이 활용할 수 있을 것이다.
(6a)
QAf=8.721×105Q1.267 (R2=0.82)
(6b)
QNa=4.042×105Q1.295 (R2=0.70)
여기서 QAf =7개 측점을 대상으로 홍수 시에 얻은 전자료로부터 추천된 유량-총유사량 관계식이고, QNa식 (5b)에서의 정의와 같다.
이들 유량에 대한 총유사량의 증가 반응을 종합할 때 Eqs. (5) and (6)의 유량-총유사량 관계는 홍수가 발생하여 유량이 많은 경우에 그에 비례하여 유사 이송량이 상당량 발생하게 되므로 실측자료로부터 유도된 관계식의 결정계수가 크게 나타나는 것을 알 수 있다. 측정자료가 더 많이 축적되어 통계적인 정확성이 보다 더 확보된다면 이 권역 내의 수공실무 활용에 보다 더 유익한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

4. 결론

본 연구는 중소하천 권역인 논산천 수계 내 국가·지방하천 각각 2개소 수로구간의 7개 측점을 대상으로 연구 권역 내에 서 홍수 시와 평갈수 시 유량과 유사량을 측정하고, 수리특성의 분석과 유량을 함수로 하는 유량-총유사량 관계식을 멱함수형으로 도출함으로써 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. 본 연구대상의 중소하천 권역 내 수리특성 분석결과는 수심은 최소 0.10m에서 최대 4.75m, 유속은 최소 0.01m/s에서 최대 2.68m/s, 유량은 최소 0.077m3/s에서 최대 744.029m3/s, 총유사량은 최소 14.0×10-5 m3/s에서 최대 70066.2×10 -5 m3/s 로 나타났다.
2. 논산천 권역 내 국가하천의 홍수 시와 전자료, 지방하천의 홍수 시에 유도된 유량-총유사량 관계식 (5)는 이 중소하천 권역 내의 수공실무 활용에 유용한 정보제공이 가능할 뿐만 아니라 유사이송 문제 해결에도 도움을 줄 수 있을 것이다.
3. 중소하천인 논산천 권역 내 4개 하천에서 홍수 시와 전자료로부터 유량의 멱함수 형으로 유도된 유량-총유사량 관계식 (6)은 이 권역 내의 하천업무에 적극 활용할 수 있을 것이며, 보다 더 통계적 정확성을 확보하기 위해서는 이 권역 내를 시험지역으로 하는 지속적인 연구 수행이 필요하다.

감사의 글

“이 논문은 2014년도 한밭대학교 교내학술연구비의 지원을 받았음”에 교신저자는 대학 당국에 감사를 드립니다.

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