수위-유량자료가 부재한 자갈하천의 조도계수 산정에 관한 연구

Abstract

본 연구는 자갈하천에서 하상에 분포하는 입자에 작용하는 전단력을 이용하여 등가조도를 산정할 수 있는 모형을 개발하였다. 산정된 등가조도는 수위-유량자료가 부재한 하천에서 유량에 대한 수위를 산정하고 조도계수를 산정하는데 이용하였다. 대상하천은 섬진강의 중 하류부인 구례수위표와 송정수위표 구간으로 선정하였다. 등가조도는 개발된 모형에 의해 구례수위표지점에서 0.194m가 산정되었다. 산정된 등가조도를 흐름모형에 적용하여 계산된 수위유량자료를 관측된 자료와 비교한 결과 6% 이내의 오차를 보였다. 조도계수는 대상구간에 대해 부정류 해석을 실시하여 유량규모별로 계산된 수위와 관측된 수위에 대해 산정하였다. 그 결과 관측된 수위와 계산된 수위에 의해 산정된 조도계수는 <TEX>$0{\sim}0.002$</TEX>의 오차를 보였고, 조도계수의 가변성도 고려할 수 있었다. This study developed a model that could calculate equivalent roughness using shear stress acting on distributed grains in gravel bed stream. The estimated equivalent roughness by the model developed was used for estimation of water level and roughness coefficient in the stream without water level-discharge data. The model was applied to the Gurey-Songjeong stage station section located in the Sumjin river mid-downstream. The equivalent roughness by the model developed in this study was estimated to be 0.194m at the Gurey stage station. Calculated water level which the estimated equivalent roughness was applied to the flow model was shown ewer of within 6% in comparison with observed water level. Also, roughness coefficient was estimated using observed and calculated water level about each discharge scale by unsteady flow analysis. As a result, error of roughness coefficient estimated by observed and calculated water level was shown error of <TEX>$0{\sim}0.002$</TEX> and could consider variability of roughness coefficient.