하상특성 하상특성 하상특성 하상특성

석탑천의 중상류 구간에 위치한 본 연구대상 소구간은 하천을 중심으로 양안 에 넓은 농경지가 발달해 있다. 이들 농경지에 농업용수를 공급하기 위하여 2 개소의 취입보를 설치하였다. 장구 1, 2취입보의 고정보 설치전경과 가동보 설 치전경은 그림 3.4～3.7과 같다.

취입보 중 하류에 위치한 장구 1취입보는 높이가 1.5m, 폭 1.6m, 길이 20m 의 콘크리트 고정보이며, 상류측에 설치되어 있는 장구 2취입보는 높이 0.6m, 폭 4.4m, 길이 26.3m의 콘크리트 고정보로 취입보의 규모가 서로 상이하다.

이들 취입보들은 앞에서 언급한 것처럼 인근 농경지에 농업용수를 공급하기 위 하여 설치되어 있는 콘크리트 고정보기 때문에 평수기와 갈수기 때는 물론 홍 수기에도 수문이 닫혀 있어 취입보를 중심으로 상류측에는 많은 유사가 퇴적되 었고, 하류측에는 하상이 세굴 되어 보를 중심으로 단차가 매우 심한 상태이다.

장구 1취입보의 하류측 표고는 EL.27.51m이며, 상류측 표고는 EL.28.38m로 단차는 0.87m정도에 이르며, 장구 2취입보의 하류측 표고는 EL.28.15m, 상류 측 표고는 EL.29.82m로 단차는 1.367m 정도이다. 이와 같이 취입보를 중심으 로 단차가 1.0m이상 차이가 있기 때문에 상․하류의 하천 생태계가 교란될 뿐만 아니라 하천의 연속성이 훼손되어 효율적인 하천관리가 매우 어려울 것으로 예 상된다. 특히 이들 보의 높이는 0.6~1.5m에 이르러 홍수 발생시 홍수소통에 지장을 초래하여 홍수 범람 등의 위험성이 크게 내포되어 있다.

그림 3.4 장구 1취입보 전경

그림 3.5 장구 2취입보 전경

그림 3.6 장구 1취입보 가동보설치 전경

그림 3.7 장구 2취입보 가동보설치 전경

3.3.1 3.3.1 3.3.1 3.3.1 하상특성 하상특성 하상특성 하상특성 조사 조사 조사 조사

하상의 특성 조사를 위해 현장에서 채취한 하상재료인 시료의 입경분포를 분 석하였는데 모래는 KSF(2504), 자갈은 KSF(2503)에 따랐다. 또한 미립토사 에 대해서는 KSF(2308)의 시험법에 따라 측정하며, 현장에서 채취한 하상재 료의 침강속도는 입자형성과 비중이 하상재료와 특별히 다른 경우 실험실에서 실측하여 결정하였다. 하상재료 자료는 SED-2D의 입력자료로 활용되며, 경계 조건에서 유입되는 유사량의 농도와 침강속도, 최대입경, 최소입경분포 등의 다 양한 입력 값으로 활용된다. 하상재료 조사 결과는 표 3.6과 같다.

시료 번호 (측점)

통 과 입 경 (mm)

D

D

D

D

D

D

76.2 38.1 35.4 19.1 12.7 4.75 2.00 1.18 0.425 0.25 0.15 0.075

1

(NO.1)

100 90.3 86.9 78.0 67.6 51.7 41.7 31.2 12.8 5.6 3.3 1.3 23.9 17.0 5.8 4.2 0.8 0.34 2

(NO.18)

100 86.7 72.6 60.9 53.4 45.9 34.9 16.6 2.5 1.1 0.7 0.4 36.2 27.2 13.9 8.2 1.5 0.74 3

(NO.35)

100 100 100 100 99.5 97.5 90.3 70.4 16.8 3.9 1.1 0.4 1.6 1.3 0.9 0.8 0.5 0.33 4

(NO.52)

100 61.4 51.3 45.1 39.8 32.4 24.7 17.1 5.2 1.5 0.6 0.2 58.0 48.6 29.5 20.4 2.1 0.65 5

(NO.77)

100 87.7 73.7 68.9 64.7 53.2 46.1 40.3 30.2 23.4 18.2 9.8 35.0 26.4 5.6 3.2 0.3 0.1

3.3.2 3.3.2 3.3.2 3.3.2 하상변동 하상변동 하상변동 하상변동 관측 관측 관측 관측

하천의 하상변동을 야기하는 원인은 가장 대표적인 것은 유역내에서 발생하는 홍 수량이라할 수 있다. 본 연구에서는 하상변동을 야기하는 여러 가지 원인 중 가장 대표적인 홍수량에 의한 하상변동을 수치모형을 이용하여 모의하고 이의 결과를 현 지 측량결과와 비교 검토하여 적용한 SMS 모형의 적합성을 검증하였다. 또한 향후 SMS 모형을 이용한 적절한 하천 관리가 가능한지를 평가하고자 한다.

이를 위하여 석탑천에 설치 운영되고 있는 장구 제 1, 2 취입보 지점에서 가동 보 설치 전 하천하상을 하천측량을 통하여 확인하였다. 가동보를 설치하고 1년이 경과한 후 하상변동량을 파악하기 위하여 하천측량을 실시하였으며, 도출된 결과 를 이용하여 가동보 설치 전 하상표고와 가동보 설치 후 하상표고를 비교하였다.

하천측량을 가동보 설치로 인하여 하상변동에 영향을 받는 구간을 선정하여 실시 하였다. 즉 가동보 설치지점을 기준으로 하류측으로 10m 간격으로 2개 지점, 상 류측으로 2개 지점 등 총 5개 지점의 하상표고를 확인측량 하였다.

그 결과 가동보 설치 전 및 가동보 설치 후 1년이 경과한 후 장구 2취입보 지 점의 하상표고는 가동보 설치지점에서 0.22m 하상이 저하된 것으로 조사되었고, 10m 떨어진 지점에서는 0.01m, 그리고 20m 떨어진 지점에서는 하상변동이 없 는 것으로 조사되었다. 그리고 하류측 하상변동은 가동보 설치지점에서 10m 떨 어진 지점에서 0.05m 하상저하가 발생하였고, 20m 떨어진 지점에서는 0.04m 하상저하가 발생하는 것으로 조사되었다. 한편 장구 1취입보 지점에서 하상변동 은 가동보 설치지점에서 0.31m 하상저하가 발생하였고, 상류측으로 10m 떨어진 지점에서 0.32m 하상저하가 발생하였다. 그리고 20m 떨어진 지점에서는 0.29m 하상저하가 발생하는 것으로 조사되었다. 가동보 설치지점의 하상변동 현황은 표 3.7 및 3.8에 나타냈으며, 이에 대한 결과를 그림 3.8 및 3.9에 도시하였다.

거리(m) 가동보 설치전 (EL.m)

가동보 설치후 (EL.m)

하상 변동 (m)

20 29.70 29.70 0

10 29.84 29.83 -0.01

0 30.38 30.16 -0.22

-10 30.10 30.05 -0.05

-20 30.08 30.04 -0.04

표 3.7 가동보 설치 전후 하상변동 결과(ST1)

그림 3.8 가동보 설치 전후 하상변동(ST1)

거리(m) 가동보 설치전 (EL.m)

가동보 설치후 (EL.m)

하상 변동 (m)

20 28.87 27.58 -0.29

10 28.96 28.64 -0.32

0 29.02 28.69 -0.31

-10 28.36 28.35 -0.01

-20 28.34 28.28 -0.06

표 3.8 가동보 설치 전후 하상관측 결과(ST2)

그림 3.9 가동보 설치 전후 하상변동(ST2)

3.4

3.4 3.4