남강에 대한 하천분류체계의 적용 연구

김기흥,정혜련,Kim, Kiheung,Jung, Heareyn 응용생태공학회 2015 Ecology and resilient infrastructure Vol.2 No.2

Because streams have a great diversity of morphological features according to their reaches, it is necessary to classify the types of streams in order to assess their characteristics of channel. In addition, a quantitative assessment system for channel characteristics should be reflected in the stream type properties. Therefore, this study compares two stream classification system (Rosgen's and Yamamoto's) to review their applicability on Korean streams, and the two classification systems were applied on the Nam River. In order for the mean bed slope and the longitudinal connectivity of the provincial and national streams to be reflected in the assessment system of channel characteristics, the Yamamoto system is considered highly adaptable in the stream geomorphology side. In addition, it has been found the Rosgen system has a low correlation of bed slope compared to the Yamamoto system in the view of bed materials. On the other hand, the Yamamoto system was found to be capable of reflecting sediment sorting (hydraulic sorting) of the bed slope. According to the results obtained at the Nam River, the Rosgen system could not classify a type of stream by relationship between bed material and bed slope, but the Yamamoto system can verify the correlation of stream type. However, further review is needed with respect to the applicability of natural rivers. Three types of stream that can be applied to the assessment system of channel characteristics were proposed. 하천은 구간에 따라 하도의 지형학적인 특성이 다양하기 때문에 수리 및 하도 특성 평가를 위해서는 하천의 유형을 분류할 필요가 있다. 또한 하도 특성에 대한 정량적 평가체계는 하천 유형의 특성이 반영되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 하천분류체계의 한국 하천에 대한 적용성을 검토하기 위하여 Rosgen의 하천분류체계와 Yamamoto의 하천분류체계를 비교, 분석하였고, 남강을 사례로 그 적용성을 검토하였다. 하천 지형학적인 측면에서 우리나라의 지방 및 국가하천의 평균하상경사와 종적 연속성을 고려하기 위해서는 하천 지형학적인 측면에서 Yamamoto의 하천분류체계가 적용성이 높은 것으로 판단된다. 또한, 하상재료의 측면에서 Rosgen 분류체계가 Yamamoto의 분류체계보다는 하상경사와의 상관성이 낮게 나타났다. 반면에 Yamamoto의 분류체계는 하상경사에 따른 토사분급 (수리분급)을 반영할 수 있는 것으로 확인되었다. 남강에 대하여 얻어진 결과에 의하면, Rosgen의 분류체계로서는 하상경사와 하상재료의 관계로서 하천유형을 분류할 수 없으나, Yamamoto 분류체계는 그 상관성을 입증할 수 있었다. 다만, 자연하천에 대하여 추가적인 적용성 검토가 필요하다. 하도 특성 평가체계에 적용할 수 있는 3개의 하천유형을 결정하여 제시하였다.

선진화된 하천지형조사 및 하상변동 자료관리 체계 구축 연구

박현절,김경준,김현정,조명희 한국방재학회 2014 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.-

최근 전 세계적으로 홍수, 폭우, 태풍을 포함한 극한 현상이 빈번히 관측되고 있으며, 우리나라 역시 1980년대 후반부터 수재해에 따른 피해가 급증하고 있다. 국내 하천은 외국의 주요 하천에 비해 유량변동계수가 큰 특징을 가지므로 하천 및 하도관리 여건이 외국에 비해 상대적으로 열악하다고 할 수 있다. 하천의 유지·관리에 있어서 정확한 하천지형조사는 필수적인 요건이며, 정밀 하천지형제작을 위한 선진화된 조사방법의 도입이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존의 하천측량방법을 보완하는 유·무인 수심측량을 수행하여 고품질의 하천지형조사 자료를 획득하고자 한다. 또한 하천 유지·관리업무를 지속적으로 지원하기 위한 체계 구축방안으로써 측량 성과물을 입력자료로 하는 하상변동 자료관리 프로그램을 개발하고자 한다. 프로그램은 체계적인 자료 관리 측면에서 하천지형조사 자료의 현황 조회 기능을, 효율적인 자료 활용 측면에서 DEM 기반의 하천단면 조회 및 변화분석 기능을 탑재하여 유관기관에 배포 시 측량자료 제공의 표준화, 전산화 및 고도화를 기대할 수 있을 것이다.

Erosion Fractal 기반의 하천지형 보간 기법 개발

황의호,정관수,Hwang, Eui-Ho,Jung, Kwan-Sue 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.9

본 연구에서는 프랙탈 이론의 하천유역분야 적용성을 고찰을 통하여 하상의 불연속 경계면을 보간하기 위한 침식모형기반 프랙탈 기법을 제시하고, 이를 이용하여 적용 대상인 하상 경계부분의 3차원 지형을 생성하여 실제 측량성과와의 비교, 공간 통계학적 분석을 통해 이론의 적용성을 검증하였다. 침식모형기반 프랙탈 기법의 검증을 위해 표본을 추출하여 실제 지형측량결과 및 IDW 기법에 의한 보간 지형과의 분산분석을 수행하였다. 표본집단이 모집단과 동일 분산을 갖고 있는지에 대한 표고값 간의 F-검정 결과, 유의확률 0.501로 유의수준 0.05보다 큰 것으로 분석되어 표고의 표준차이는 없는 것으로 나타났다. 분산분석 결과 RMSE는 IDW 및 침식모형기반 프랙탈 기법 각 0.802, 0.384로 침식모형기반 프랙탈 기법이 우수한 것으로 나타났다. 이러한 결과로 부터 3차원 정밀 하상 지형 생성 방법으로 침식모형기반 프랙탈 기법의 적용성이 우수한 것으로 사료된다. In this study, a technique based on Fractal Theory with Erosion Model was developed to interpolate the river morphology data at the border area between river bed and river side where both surface and under water surveyings can not be committed easily. Three dimensional river morphology data along the Ara River was generated by the developed technique. The Ara River is an artificially constructed waterway for vessels between the Han River and West Sea of Korea. The result was compared with the survey data by RMSE of 0.384, while the IDW interpolation result has RMSE of 0.802. Consequently, the developed river morphology data interpolation technique using Erosion Model based Fractal Theory is conceived to be superior to the IDW which has been generally used in generating the river morphology data.

Erosion Fractal 기반의 하천지형 보간 기법 개발

황의호,정관수 한국수자원학회 2012 한국수자원학회논문집 Vol.45 No.9

본 연구에서는 프랙탈 이론의 하천유역분야 적용성을 고찰을 통하여 하상의 불연속 경계면을 보간하기 위한 침식모형기반 프랙탈 기법을 제시하고, 이를 이용하여 적용 대상인 하상 경계부분의 3차원 지형을 생성하여 실제 측량성과와의 비교, 공간 통계학적 분석을 통해 이론의 적용성을 검증하였다. 침식모형기반 프랙탈 기법의 검증을 위해 표본을 추출하여 실제 지형측량 결과 및 IDW 기법에 의한 보간 지형과의 분산분석을 수행하였다. 표본집단이 모집단과 동일 분산을 갖고 있는지에 대한 표고값 간의 F-검정 결과, 유의확률 0.501로 유의수준 0.05보다 큰 것으로 분석되어 표고의 표준차이는 없는 것으로 나타났다. 분산분석 결과 RMSE는 IDW 및 침식모형기반 프랙탈 기법 각 0.802, 0.384로 침식모형기반 프랙탈 기법이 우수한 것으로 나타났다. 이러한 결과로 부터 3차원 정밀 하상 지형 생성 방법으로 침식모형기반 프랙탈 기법의 적용성이 우수한 것으로 사료된다. In this study, a technique based on Fractal Theory with Erosion Model was developed to interpolate the river morphology data at the border area between river bed and river side where both surface and under water surveyings can not be committed easily. Three dimensional river morphology data along the Ara River was generated by the developed technique. The Ara River is an artificially constructed waterway for vessels between the Han River and West Sea of Korea. The result was compared with the survey data by RMSE of 0.384, while the IDW interpolation result has RMSE of 0.802. Consequently, the developed river morphology data interpolation technique using Erosion Model based Fractal Theory is conceived to be superior to the IDW which has been generally used in generating the river morphology data.

융기율 차이에 따른 하천 종단곡선변화에 대한 이론적 고찰 - 파이썬 기반 2차원 수치지형발달모형을 이용하여 -

김동은 대한지리학회 2022 대한지리학회지 Vol.57 No.2

A landscape evolution model (LEM) can simulate topography development over time in two dimensions due to computer science and technology development. LEM makes it possible to reflect factors controlling the various surface processes. In this study, four scenarios were designed and simulated to develop longitudinal profiles according to differences in the spatial and temporal distribution of uplift rates using a 2-d LEM. In addition to the longitudinal profiles, geomorphic indices analysis (e.g., the channel steepness index and the log channel slope-log upstream area plot) were used for a more detailed comparison. As a result, the morphological difference of the channel profile and the geomorphic indices showed a significant difference according to the scenario. However, when only the longitudinal profile was used, it was difficult to determine the knickpoint. When analyzing knickpoints related to uplift, topographical factors such as steepness index and log-log plot should also be used for precise detection and definition. Those analysis is expected to be performed when we define a knickpoint related to the uplift. 시간에 따른 지형의 발달을 모의하는 수치지형발달모형은 과학기술의 발달로 인해 단순하게 1차원에서 분석했던 것에서 벗어나 분석할 수 있게 되었다. 이는 복잡한 실제 지형발달에 영향을 미치는 요인들을 반영할 수 있게 하였다. 본 연구는 2차원 수치지형발달모형을 이용하여 융기율의 공간적, 시간적 분포의 차이에 따른 하천종단곡선의 발달과정에 대해 4 종류의 시나리오를 만들어서 모의하였다. 보다 자세한 비교를 위해 하천종단곡선 뿐만 아니라 경사도 지수, 하천의 경사와 유역면적의 넓이를 이용하였다. 모의한 결과 융기율의 공간적인 분포에 따라 하천종단곡선의 차이가 났으며, 경사도 지수 역시 시나리오에 따라 차이를 보였다. 다만 하천종단곡선만을 이용했을 경우 천이점을 정하는데 어려움이 있었다. 정리하면, 융기로 인해 만들어진 천이점과 관련된 분석을 할 경우 하천종단곡선분석 외에도 경사도 지수와 같은 지형인자들을 이용해야 연구목적에 부합하는 천이점을 찾을 수 있다. 이러한 방법들을 이용하여 융기와 관련된 천이점 분석이 이루어질 수 있을 것으로 기대한다.

영산강 수계 퇴적환경과 지형체계

오강호 ( Kang Ho Oh ) 한국지형학회 2007 한국지형학회지 Vol.14 No.3

금강유역 대형댐 하류 하도지형 경년변화 및 하상재료 종적변이 연구

옥기영,최미경,박형근 응용생태공학회 2019 Ecology and resilient infrastructure Vol.6 No.4

대형댐 하류의 수용생태계에서는 상류로부터 공급되는 유기물과 토사 이동의 양적 단절과 질적 변환에 따라 서식처의물리화학적 교란이 발생하게 된다. 본 연구는 금강 중상류역을 대상으로 대형댐에 의한 하상재료와 토양의 종적변화, 그리고 대형댐건설 이후 하류 하천의 하도지형 변화를 정량적으로 파악하였다. 댐 상・하류 하상재료 입도분석 결과, 용담댐 구간은 상・하류 모두호박돌, 굵은자갈로 조립화되어 있었으며, 대청댐 구간은 댐하류에서 중간입경이 가는자갈로 급격히 감소하고 모래비율이 급격히증가하였다. 토양유기물은 두 개의 댐 모두 하류에서 뚜렷하게 증가하였다. 고지도와 항공사진을 이용하여 대청댐 하류의 하도지형을분석한 결과, 사주면적의 감소와 사주 내 식생비율의 급격한 증가, 사행도와 저수로폭의 감소 경향을 정량적으로 파악할 수 있었다. 이러한 결과들은 댐 건설에 따른 서식처 변화의 인과관계를 파악하여 댐 하류 조절하천의 자연성을 회복하기 위한 복원관리 방안을도출하는데 적용될 수 있을 것이다. This study investigated longitudinal changes in riverbed materials properties and temporal alteration of river channel geomorphology in the Geum River basin, where two multipurpose dams(Yongdam Dam and Daecheong Dam) were built in upstream area. We carried out grain size distribution analyses and measured soil organic matter contents of riverbed materials taken at the upper and lower sites of the two large dams. We also estimated the channel width, bar area and vegetation encroachment using the oldest map and aerial photographs taken before and after the construction of the dams. The results can contribute to increasing understandings of dam induced habitat alteration in river ecosystem.

중등학생을 위한 하천지형 탐사프로그램 개발 -양재천을 사례로-

양희경 ( Hee Kyung Yang ) 한국지형학회 2003 한국지형학회지 Vol.10 No.2

하천 식생 발생으로 인한 하천 지형의 변형

김원(Kim, Won),반채웅(Ban, Chaewoong) 대한토목학회 2023 대한토목학회 학술대회 Vol.2023 No.10

혼합격자의 적용이 가능한 2차원 유한체적모형의 개발

김병현,한건연,손아롱 한국수자원학회 2011 한국수자원학회논문집 Vol.44 No.2

본 연구에서는 자연하천과 같은 복잡한 지형의 처리에 효율적인 삼각형 및 사각형 혼합격자의 적용이 가능한 2차원 유한체적모형을 개발하였다. 이를 위해 계산격자의 인접격자를 찾는 알고리즘을 제안하고, 제안 기법을 개발모형에 적용하여 계산격자 및 인접격자의 경계면에서의 흐름률을 HLLC 근사 Riemann 해법을 이용하여 계산하였다. 또한 흐름률과 생성항사이의 균형에 중요한 영향을 주는 혼합격자의 하상경사 처리를 위해 삼각형 및 사각형 격자에 대해 각각 다른 In this study, 2D finite volume model, which can apply to the mixed meshes that is effective to treat the complicated topography such as a natural river, is developed. To do so, an algorithm for finding the neighbouring cell of a computational cell is int