댐과 하천유역을 연계한 홍수 대응 방안 - 2020년 섬진강 홍수사상을 대상으로 -

백경오,이동열 한국안전학회 2023 한국안전학회지 Vol.38 No.2

In this study, a one-dimensional numerical model was constructed to propose a flood control plan linked with the dam and river basin for the flood events of the Seomjin River in 2020. The flood level reduction of the downstream river was tested based on a scenario operation of the Seomjingang Dam and was also analyzed when a storage pocket was newly constructed as one of the river basin measures. It was confirmed that Seomjingang Dam’s flood control capacity would be increased if the flood limit level was drastically lowered from the current EL. 196.5 m to EL. 188.0 m. In addition, if the upper area of the (old) Geumgok Bridge (which suffered great damage due to the loss of the levee) is used as a storage pocket, it would be effective in preventing floods in the lower area of it. In the era of the climate crisis, more integrated flood management is needed and basic river management must be observed.

팔당호 저수량(貯水量) 변화 추이 연구

백경오 경기연구원 2009 정책연구 Vol.2009 No.12

동경 127˚26′, 북위 37°29′에 위치한 팔당호는 남ㆍ북한강 및 경안천 3개하천이 합류하여 형성된다. 북한강 상류에는 화천호, 춘천호, 소양호, 의암호 및 청평호의 5개 인공호가 있으며, 남한강 상류에는 횡성호와 충주호가 있어 팔당호의 수리ㆍ수문 및 수질은 상류댐의 유출조절에 크게 영향을 받는다. 팔당호 내 흐름은 지형적인 영향으로 북한강과 남한강의 유입수가 경안천 유입부의 소내섬 부근까지 순환한 후 팔당댐에 이르게 된다. 1973년 팔당댐 준공 당시 팔당호의 총저수량은 2억 4천 4백만㎥이었다. 준공 이후 36년이 지난 지금의 팔당호 저수용량은 댐에 의한 하상퇴적으로 인해 준공당시의 저수용량에 비해 적을 것으로 추정된다. 댐 건설 당시의 팔당호 저수용량과 지금의 저수용량의 차이를 확인해 보고, 향후 팔당호 저수용량의 변동 추이를 예측해 보는 것은 팔당호 관리에 있어서 유의미한 일이라 할 수 있겠다. 본 연구에서는 팔당댐 건설 당시(1973년)의 수중 지형도 및 1992년, 2004년, 2007년 그리고 현재(2009년)의 수중지형도를 작성하고, 이를 바탕으로 저수용량을 비교하였다. 팔당호 저수용량의 변화 양상을 예측한 결과는 다음과 같다. 먼저 협의의 팔당호 저수량 변화추이를 보면 1992년 대비 2004년은 12년이 지났음에도 구간별 세굴퇴적량의 차이가 많지 않았다. 반면 2007년 자료는 1992년 대비 팔당호에서부터 상류 약 3.5㎞까지 퇴적현상이 뚜렷이 나타나다가 이후 상류로 갈수록 세굴이 진행되었다. 본 연구에서 측량한 자료(2009년)와 1992년 자료를 비교하면 2007년 자료와 반대 경향이 나타났다. 팔당호부터 상류 3.5㎞지점까지 세굴이 우세하다가 이후 상류로 갈수록 퇴적량이 많아졌다. 특이한 점은 2007년에 퇴적된 곳은 2009년에 세굴이 발생하였고, 2007년에 세굴된 지역은 2009년에 주로 퇴적이 발생하였다. 이는 결국 하상이 평형상태를 이루고 있음을 말해주는 것으로 세굴 혹은 퇴적이 한 지점에만 지속적으로 발생하지 않음을 보여주고 있다. 또한 협의의 팔당호 구간은 대체적으로 퇴적층이 두꺼움에도 불구하고 하상변동이 매우 활발하게 발생함을 알 수 있었다. 협의의 팔당호 저수용량 변화를 보면 팔당댐 건설 당시 244,060,000㎥이던 저수용량이 약 20년이 지난 후 당초 용량의 95% 233,229,600㎥로 감소하였고, 36년이 지난 현재는 당초 저수용량의 약 90%의 수준(219,761,418㎥)에 머물고 있음을 수중지형도 분석을 통해 추론할 수 있었다. 광의의 팔당호 저수용량은 최근의 자료를 보면 저수용량의 감소가 뚜렷이 나타나지 않았다. 광의의 팔당호 저수용량이 감소하지 않는 이유는 상류에서 팔당호로 유입하는 유사량이 과거에 비해 줄어들었음을 추정할 수 있다. 특히 북한강은 상류댐인 청평댐에서 유입 유사를 차단하고 있기 때문에 이러한 현상은 더 심화될 것으로 예상되면, 4대강 사업으로 남한강에 보 3개가 설치된다면 팔당으로 유입되는 유사량은 더욱 줄어들 것으로 예상된다. 미래의 팔당호 저수용량을 예측해 보면 앞으로 5년 후에 팔당댐 건설 당시의 저수용량에 비교하여 약 10%의 용량이 줄어들 것으로 예상되었다. 그러나 그 감소폭이 크지 않아 40년 후에도 약 82%의 용량이 유지될 것이며, 90년 후인 22세기에도 팔당호는 건설 당시에 비해 약 70% 이상의 용량이 유지될 것으로 예측되었다.

수리해석을 통한 어도의 최적 위치 선정

백경오,Baek, Gyeong-O 한국수자원학회 2012 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.45 No.2

수질사고에 대비한 예경보시스템 구축방안; 팔당호를 대상으로

백경오,Baek, Gyeong-O 한국수자원학회 2009 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.42 No.5

하수슬러지 통합처리센터 설치 방안

백경오,이상협 경기연구원 2011 정책연구 Vol.2011 No.2

경기도 지방하천의 보(洑) 실태 및 관리방안

백경오,최현근 경기연구원 2007 정책연구 Vol.2007 No.9

팔당댐에 어도 설치를 위한 기초 연구

백경오,이기영,Baek, Gyeong-O,Lee, Gi-Yeong 한국수자원학회 2018 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.51 No.1

2차원 혼합 해석시 합류부에서 종/횡분산계수 산정 및 농도예측 기여도 평가

백경오,이동열,서일원 한국수자원학회 2021 한국수자원학회논문집 Vol.54 No.4

Mixing characteristics of the longitudinal/transverse directions is inevitably different in rivers with a large aspect ratio. Particularly complex mixing behavior occurs in the area of the confluence where tributaries and main streams of different concentrations meet, and it is necessary to accurately implement such mixing characteristics by assigning appropriate values of longitudinal and transverse dispersion coefficients. In this study, the mixing behavior according to the different values in the longitudinal/transverse dispersion coefficient was analyzed by using the two-dimensional model (RAMS) at the confluence where three rivers (the Nakdong River, the Geumho River, and the Jincheon Creek) meet. Firstly the longitudinal and transverse dispersion coefficients were calibrated and validated based on the electrical conductivity (EC) acquired from field measurements. Through the calibration and validation, it was shown that the longitudinal dispersion coefficient was about 25 times larger than the transverse dispersion coefficient in this area. Then assuming that a hazardous substance (phenol) was introduced into the upper boundaries of the Geumho River and the Jincheon Creek due to an accidental spill, the concentration of phenol arrived at the water intake facilities was calculated by using the calibrated numerical model. As a result, characteristics such as time and peak concentration of hazardous substances reaching the water intake facilities were very different according to the ratio of the longitudinal/transverse dispersion coefficient values. In fact, this is an example that the selection of the dispersion coefficients can affect decision-making such as stopping water intake during an appropriate time at the facilities, when if phenol is introduced into a river. In the end, when using a two-dimensional mixing model in a river, it was confirmed that the provision of an appropriate value of the longitudinal/transverse dispersion coefficient was an important factor. 평면 2차원 혼합 해석시 연안이나 호소의 경우 수평방향 분산이 균일하다고 볼 수 있지만, 종/횡의 비율이 세장(細長)한 하천의 경우 종/횡 방향의 혼합 특성은 상이할 수 밖에 없다. 특히 농도가 서로 다른 지류와 본류가 만나는 합류부 일대는 복잡한 혼합 양상이 발생하므로, 수치모형을 활용할 경우 종분산과 횡분산계수를 분리하여 각각 적절한 값을 부여함으로써 재현성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 기저농도가 서로 다른 세 하천(낙동강, 금호강, 진천천)이 만나는 낙동강 강정고령보 ~ 달성보 일대를 대상 구간으로 삼아, 2차원 하천해석 소프트웨어인 RAMS를 활용하여 종/횡분산계수 값의 차이에 따른 2차원적 혼합특성을 분석해 보았다. 이를 위해 먼저 실측을 통해 취득한 전기전도도(EC) 자료를 기반으로 종분산 및 횡분산계수를 각각 검/보정하였다. 검보정 결과 이 구간에서는 종분산계수가 횡분산계수에 비해 약 25배 크다는 것을 확인하였다. 다음으로 금호강 및 진천천 상류단에 수질사고로 유해물질(페놀)이 유입되었을 경우를 가정하여 매개변수(분산계수)가 검/보정된 모형(종/횡분산계수를 25배 비율로 부여)으로 하류 양수장(우암/월성 양수장)에 도달하는 유해물질의 농도를 예측해 보았다. 또한 분산계수가 검보정되지 않은 모형(종/횡분산계수를 동일한 값으로 부여)으로 유해물질의 양수장 도달 농도를 계산하였다. 그 결과 종/횡분산계수값의 비율에 따라 유해물질이 양수장에 도달하는 시간, 도달된 물질의 첨두농도 등이 매우 다르게 나타났다. 이는 실제로 페놀이 유입된다면 취/양수장 등에서 적정시간 취수중단 등의 조치를 취해야 하는데, 해석모형의 분산계수가 의사결정에 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여준 사례라 할 수 있다. 향후 수질사고 예측/대응 시스템을 구축하는 경우, 계산엔진으로 활용되는 모형의 분산계수 결정에 유의해야 함을 환기시킨다.

감조하천 홍수위 계산의 불확실성과 저감 대안 - 임진강 하류를 대상으로

백경오,권혁원,Baek, Kyong Oh,Kwon, Hyek Won 한국안전학회 2018 한국안전학회지 Vol.33 No.2

Compared with general rivers, fluctuations of the water level and the river bed are severe in the tidal river. In hydro-dynamic aspect, such fluctuation gives different river-bed data to us according to observing period. The time-dependent river-bed data and pre-estimation of the Manning's roughness coefficient which is the key factor of numerical modelling induces uncertainty of evaluating the design flood level. Thus it is necessary to pay more attention to calculate the flood level at tidal rivers than at general rivers. In this study, downstream of the Imjin River where is affected by tide of the West Sea selected as a study site. From the numerical modelling, it was shown that the unsteady simulation gave considerable mitigation of the water level from the starting point to 15 km upstream compared to the steady simulation. Either making a detention pond or optional dredging was not effective to mitigate the flood level at Gugok - Majung region where is located in the downstream of the Imjin River. Therefore, a more sophisticated approach is required to evaluate the design flood level estimation before constructive measures adopted in general rivers when establishing the flood control plan in a tidal river.

남북공유하천 수난사고 방지를 위한 대응책 - 2009년 임진강에서 발생한 수난사고를 중심으로 -

백경오,Baek, Gyeong-O 한국수자원학회 2015 물과 미래(한국수자원학회지) Vol.48 No.7