남한강에 위치한 3개보의 홍수시 운영방안을 내부경계로 포함하는 부정류 계산모형을 개발하였다. 보의 운영방안으로는 보 수위가 어떤 기준수위보다 낮으면 수문을 폐쇄하고 기준수위 이상이면 수문을 개방하되, 수문개도는 보 수위와 기준수위의 차에 비례하도록 하는 방안이 적용되었다. 개발된 계산모형을 적용하여 2000년부터 2011년까지의 기간 동안 발생한 다양한 규모의 5개 홍수사상에 대한 모의계산을 수행하였다. 매 시각 수위, 유량 및 개도 산정결과를 이용하여 하천 내 각 지점의 유량을 그 지점의 수위 및 하류에 위치한 보의 개도로부터 구할 수 있도록 하류에 위치한 보의 수문 개도별로 수위-유량 관계식을 도출하였다. 도출된 개도별 수위-유량 관계식의 검증을 위하여 관계식의 도출에 사용되지 않은 새로운 5개의 홍수사상에 대한 모의계산을 수행하였다. 매 시각 수위 및 개도 산정결과를 이용하여 유량관계식에 의한 유량을 산정하고, 이를 부정류 계산모형에 의한 유량산정 결과와 비교하였다. 하류에 위치한 보의 개도를 변수로 하여 도출된 수위-유량관계식을 적용할 경우, 개도를 고려하지 않고 도출된 수위-유량관계식을 사용하는 경우에 비하여 훨씬 정확한 유량을 구할 수 있었다. 이는 보의 건설 후 국내 대하천 구간에 대해서는 보의 배수효과 때문에 단순히 수위-유량 관계식에 의하여 유량을 산정하는 것은 부적절하며, 보의 수문 개도 등이 유량 산정을 위한 변수로 포함되어야 함을 시사한다.

• 김민지(성균관대학교 건설환경시스템공학과 석사과정)
• 전경수(성균관대학교 수자원전문대학원 수자원학과 교수) | Kyung Soo Jun 교신저자