강변여과는 하천 인근에 다수의 관정을 설치하여 하천수의 수질 개선을 추구하는 기술이다. 그런데 다수의 관정이 인접해 있는 경우 관정간의 상호간섭 현상으로 인하여 취수량에 영향을 미친다. 강변 여과 관정의 경우에는 관정이 관망으로 연결되기 때문에 간섭효과의 요인에는 지하수위 강하량 외에도 유량변화에 따른 관망 수두손실이 포함된다. 간섭효과는 취수정으로 유입되는 하천수와 배후 지하수의 비율에도 영향을 미친다. 본 연구에서는 강변여과시스템의 대수층과 관망흐름을 통합해석하는 기법을 이용하여 복수 관정의 간섭효과와 하천수 비율을 산정하는 방법을 제시하고 실제에 가까운 가상의 강변여과시스템에 적용하였다. 관정 가동 패턴에 따라 취수량은 5% 이상 차이가나고 배후지하수 유입비율도 30~40% 범위로 10% 이상 차이가 날 수 있는 것으로 나타났다.

수질개선과 하천개수를 통한 자연형하천 조성으로 주민들의 친수공간으로 이용되고 있는 울산시의 5개 도시하천에 대해 식생을 조사하였다. 하천의 기하학적 특성이나 수질 및 제내지 및 제외지 등 주변여건과 식생의 활성화 등과의 상관관계를 조사하였다. 각 하천의 자연형하천 조성시기가 다르고 일천한 관계로 뚜렷한 정량적 상관관계를 얻을 수는 없었으나, 식생의 활성화 정도가 현하천의 수질과 제내지 및 제외지 등 주변 여건에 의한 차이점은 어느 정도 확인할 수 있었다. 자연상태에 가까운 척과천은 식생종류가 다양하였고, 수질과 주변 여건이 좋은 무거천과 명정천은 인위적 유지용수 공급과 개수공사에 의한 인공물이 많지만 식생의 활성화 정도가 좋았다. 반면에 수질이 나쁘거나 하폭과 둔치가 좁은 데도 무리하게 산책로 등을 조성하였던 여천천과 약사천은 식생의 종류가 다양하지 못하였고 활성화도 낮은 것으로 나타났다.

하천수 가뭄을 평가하기 위하여 임계수준 방법을 이용한 하천수 가뭄지수 (streamflow drought index)를 소개하고 섬진강댐의 유입량을 대상으로 적용하였다. 사용한 임계수준은 고정, 월별 및 일별로써 연도별 가뭄의 1～3순위 분석결과, 1984년, 1988년과 1995년이 수문학적 가뭄의 크기도 컸고 오랫동안 지속되었다. 총 물 부족량과 지속기간의 극한값을 연도별로 비교해 본 바, 1984년, 1988년, 1995년과 2001년에 발생하였던 사상이 심각한 수준이었다. 또한 고정 임계수준은 계절 변동성을 반영하지 못하는 단점이 있어서 최소한 계절 이하의 임계수준 사용이 요구되었지만 월별과 일별로 정해진 임계수준은 적정한 것으로 판단되었다. 본 연구에서 제안한 방법론은 갈수예보 및 저수지 용량결정에 활용될 수 있겠다.

This study Analyzed four of seven runoffs which had happened in 2012 in comparison with the runoffs shown in Kalesto data, using the fixed surface image velocimetry (FSIV) installed at Oedo stream, Jeju Island. As a result of identifying a runoff curve graph, it was analyzed that the flood runoffs calculated with two observation devices were almost equivalent. As the differences in peak flows were 10 m3/s, 0.7 m3/s and 3 m3/s, the very similar result values were calculated. Even though there were errors in RMSE(Root Mean Square Error) made by two observation devices according to the degree of the peak flow, the values of R² by flood event were 0.89, 0.87, 0.86 and 0.82, showing the result values almost close to 1. Therefore, there was a very high correlation in flood runoffs calculated with two observation devices. This research method was considered to be a very suitable method to measure unexpected flood runoffs which could happen in the island area such as Jeju island during bad weather.

The present study aims to apply a surface image velocimetry(SIV) system to video images captured with CCTV and estimate the flood discharge. The CCTV was installed at the Hancheon Bridge of the Han Cheon in Jeju Island for disaster surveillance, and seven flood events occurred in 2012 were used. During the image analyses, input parameters, interrogation areas and searching areas were determined with proper calibration procedures. To check for accuracy and applicability of SIV, the velocities and flood discharges estimated by SIV were compared with the measured ones by an electromagnetic surface velocimeter, Kalisto. The comparison results showed fairly good agreements. The RMSE(Root Mean Square Error) values between two instruments showed a range of 4.13 and 14.2, and the determination coefficients reached 0.75 through 0.85. It means that the SIV could be used as a good alternative method for other traditional velocity measuring instruments in measuring flood discharges.

The water resources system of Jeju-do Island entirely depends on groundwater. This study is making a precision observation of baseflow, surface water, water shortage that might be vulnerable to climate change and drought in future. The field observation of baseflow discharges in Akgeuncheon stream has regularly been made with ADCP and ADC and Flowmate every two weeks for twenty-two (22) months (July 8, 2011 to April 27, 2013). This paper represent the results of calculating discharge of a number of hydraulic structures (broad-crested weirs) with comparing and has been calculated more accurate discharges with suitability of different observation methods. The average discharge has been observed 0.851 m3/s, whereas the average ADC and Flowmate is 0.709 m3/s. Meanwhile, stream discharge has been calculated 0.709 m3/s through the broad-crested weir equation. The discharge has calculated with the weir equation greatly changed according to even a small change in the water level. However, it showed a similar trend to one of the observed discharge. Although, in past there were generating errors caused by observers’ strides, vertical and horizontal flow velocity distribution when the average flow velocity had been measured, non-prismatic flow, turbulent flow and others in ADC. This study comes up with the weir equation is more suitable for the characteristics of Jeju-do could be presented through an observations of baseflow discharge.

The rainfall-runoff characteristics in Jeju Island significantly differ from those in inland, due to highly permeable geologic features driven by volcanic island. Streams are usually sustained in the dry conditions and thereby the rainfall-runoff characteristics changes in terms of initiating stream discharge and its types, depending highly on the antecedent precipitation. Among various the rainfall-runoff characteristics, lag time mainly used for flood warning system in river and direct runoff ratio for determining water budget to estimate groundwater recharge quantity are practically crucial. They are expected to vary accordingly with the given antecedent precipitation. This study assessed the lag time in the measured hydrograph and direct runoff ratio, which are especially in the upstream watershed having the outlet as 2nd Dongsan bridge of Han stream, Jeju, based upon several typhoon events such as Khanun, Bolaven, Tembin, Sanba as well as a specific heavy rainfall event in August 23, 2012. As results, considering that the lag time changed a bit over the rainfall events, the averaged lag time without antecedent precipitation was around 1.5 hour, but it became increased with antecedent precipitation. Though the direct run-off ratio showed similar percentages (i.e., 23%)without antecedent precipitation, it was substantially increased up to around 45% when antecedent precipitation existed. In addition, the direct run-off ration without antecedent precipitation was also very high (43.8%), especially when there was extremely heavy rainfall event in the more than five hundreds return period such as typhoon Sanba.

Fixed Electromagnetic Wave Surface Velocimetry (Fixed EWSV) has been started to be used to measure flood discharge in the mountain stream, since it has various advantages such that it works well to continuously measure stream discharge even in the night time as well as very strong weather. On the contrary, the Fixed EWSV only measures single point surface velocity, thus it does not consider varying feature of the transverse velocity profile in the given stream cross-section. In addition, a conventional value of 0.85 was generally used as the ratio for converting the measured surface velocity into the depth-averaged velocity. These aspects could bring in error for accurately measuring the stream discharge. The capacity of the EWSV for capturing rapid flow velocity was also not properly validated. This study aims at conducting error analysis of using the EWSV by: 1) measuring transverse velocity at multiple points along the cross-section to assess an error driven by the single point measurement; 2) figuring out ratio between surface velocity and the depth-averaged velocity based on the concurrent ADCP measurements; 3) validating the capacity of the EWSV for capturing rapid flow velocity. As results, the velocity measured near the center by the fixed EWSV overestimated about 15% of the cross-sectional mean velocity. The converting ratio from the surface velocity to the depth-averaged velocity was 0.8 rather than 0.85 of a conventional ratio. Finally, the EWSV revealed unstable velocity output when the flow velocity was higher than 2 m/s.

본 연구에서는 과거 자연하천에서 개수 후 현재 정비하천으로 변화된 하천공간의 생태기능을 비교․평가할 수 있는 방법을 제안하고 그 적용성을 검토하였다. 생태기능 평가는 하도 중심의 물리구조와 하천공간의 생태연결성으로 구성하였고, 각각 4개와 2개 평가항목을 토대로 평가기준에 따라 정량화 하였다. 평가방법의 적용은 하천개수 전인 1918년과 대규모 하천개수사업이 종료된 현재의 만경강 하천공간에 204개 격자와 7개 하도구간을 설정하고 GIS 분석기능을 활용하여 수행하였다. 그 결과, 물리구조와 생태연결성은 각각 평균 2등급에서 4등급, 2등급에서 3등급으로 감소한 것으로 나타났다. 물리구조의 주된 악화 원인은 직강화와 그에 따른 하천 횡단구조물의 건설에 의한 것으로 파악되었고, 생태연결성 악화는 도로와 철도 등에 의한 선적 단절요인이 토지이용에 의한 면적 단절요인보다 비교적 더 크게 작용한 것으로 확인되었다. 특히, 생태기능이 높은 격자들을 기준으로 하천공간을 살펴볼 때, 1918년의 생태 연결성은 하천을 축으로 분포되어 있었음을 알 수 있으나, 2007년은 제방 축조와 도시화된 지역의 증가로 산포하는 경향을 나타났다.

본 연구는 국내를 대표하는 모래하천 낙동강에서 하안식생의 분포와 환경요인의 상관관계를 규명하기 위하여 수행하였다. 경상북도 안동시의 낙동강 일대에서 자연제방 5곳을 실험구간으로 선정하고 84개의 방형구를 설치하여 식물상, 식생피도, 평수위기준상대고도, 토양의 수분함량, 유기물함량, pH, 전기전도도 및 토성분석을 실시하였다. 식생단면조사의 피도값과 환경자료를 바탕으로 정준대응분석(Canonical correspondence analysis)을 실시한 결과 각 식물종은 평수위기준상대고도, 유기물함량, 모래함량 등에 의하여 3개의 그룹으로 구분되었으며 하천의 식생분포에 가장 큰 영향력을 끼치는 환경인자는 평수위기준상대고도로 나타났다.

Based on the study of chloride migration coefficient and hydration heat evolution, it was found that the use of ternary blended cement was effective to achieve desired service life and minimum crack index. On the other hand, a high level of compressive strength is required for marine concrete mix design.

In this study, the multi-functional fishway with underground passage, sediment block system reflect the fish's ecological characteristics and many kinds of fish up and down easily is proposed. The 3D-analysis of Reinforced Concrete(R/C) Slab and R/C + Steel Concrete(S/C) Slab with rectangular underground passage are carried out by SAP 2000 software program about multi-functional fishway's durability. The Slab analysis results show that the R/C Slab type of the maximum stress is decreased by 27.8 than that of R/C + S/C type(Size:0.8m x 0.1m, Velocity: 1.6m/sec)and the shortage of shear is 31.9 than that of R/C + S/C type(Size:0.8m x 0.2m, Velocity: 1.6m/sec). The stability of R/C + S/C concrete slab with underground passage is more favorable than that of R/C concrete slab.

The objective of study was to analyze seasonal and inter-annual patterns of water chemistry of Miho Stream watershed during 2004 - 2007 along with some influences of tributaries and summer monsoon on the stream water quality. For the study, eight physico-chemical parameters such as nitrogen, phosphorus, BOD, COD and chlorophyll-a (CHL) etc. were analyzed in relation to spatial and temporal variability of seven sampling sites of the mainstream and some tributaries in the watershed. In the upstream reach, Mean of BOD, COD and TP averaged 3.2 mg/L, 6.5 mg/L and 186 μg/L, respectively, indicating an eutrophic conditions as a III-rank in the stream water quality criteria from the Ministry of Environment, Korea(MEK). The eutrophic water was due to a combined effect of Chiljang tributary with high nutrients (TP=844 μg/L, TN=8.087 mg/L) and the point sources from some wastewater treatment plants. In the meantime, BOD, TN, and TP in the downstream reach were about > 1.2-1.5 folds than the values of the midstream reaches. This was mainly attributed to effluents of nutrient rich-water (mean TN: 11.980 mg/L) from two tributaries of Musim Stream and Suknam Stream, which is directly influenced by nearby wastewater disposal plants. Seasonal analysis of water chemistry showed that summer monsoon rainfall was one of the important factors influencing the water quality, and water quality had a large spatial heterogeneity during the rainfall period. In the premonsoon, BOD in the downstream averaged 6.0±2.47 mg/L, which was 1.4-fold greater than the mean of upstream reach. Mean of CHL-a as an indicator of primary productivity in the water body, was > 2.2 - 2.9 fold in the downstream than in the upstream, and this was a result of the high phosphorus loading from the watershed. Overall, our data suggest that some nutrient controls in point-source tributary streams are required for efficient water quality management of Miho Stream.

본 연구에서는 기상청에서 제공하는 RCP 기후변화시나리오를 이용하여 기후변화와 유역유출특성에 따른 환경영향을 평가하였다. SWAT모형을 이용한 미래 댐 유입량 평가, HEC-ResSim 모형을 이용한 댐 안전성 평가 및 하류 유황분석을 수행하였다. 또한, 기존 수질관측자료를 이용하여 Seasonal-Kendall Test를 통해 수질변화 추세에 대해 분석하였고, SWAT과 HEC-ResSim 모형으로 도출된 방류량 및 지류유출량을 Qual2E모형에 적용하여 미래 수질변화 추세에 대해 분석하였다. 다음과 같은 유역 통합환경검토 기법은 하천환경에 대한 과학적 물환경 관리 체계를 확보하고, 기후변화 등 새로운 환경문제에 선제적으로 대응하기 위한 지침을 마련할 수 있을 것이다.

본 연구는 하천변 농경지에서 질소시비수준에 따른 옥수수의 생육특성과 수량성을 살펴보고 광합성 측정과 성분 분석을 통해 질소가 미치는 영향을 구명하여 하천변 농경지재배에서 질소 시비의 필요성과 적정 질소 시비를 통한 수량 증대의 가능성을 검토하기 위하여 수행하였다. 질소 처리에 따른 옥수수 생육특성은 초장과 착수고의 경우 질소시비량에 의한 큰 차이가 없었다. 광합성은 질소 시비량이 증가할수록 증가하여 36 kg 처리구에서 가장 높았다. 옥수수의 NDF와 ADF 함량은 처리구간 차이 없었으며 NDF는 출웅 후 8일 이후 감소하였으며, ADF는 출웅 후 15일 이후 감소하였다. 옥수수 잎의 질소 흡수량은 출웅기에 36 kg 처리구에서 가장 높았다. 수량 및 수량구성요소는 이삭길이와 100립중의 경우 처리구간 유의차가 없었으나 이삭직경과 립수의 경우 무처리구와 9 kg 처리구에 비하여 18 kg 처리구와 36 kg 처리구에서 증가하였고, 과피는 18 kg 처리구와 36 kg 처리구에 비하여 무처리구와 9 kg 처리구에서 두꺼웠고, 수량은 무처리구에 비하여 18 kg 처리구, 36 kg 처리구, 9 kg 처리구가 많았다. 옥수수 종실의 전분함량은 처리구간 유의차가 없었으며, 총당은 18 kg 처리구가 가장 높았고 아밀로펙틴은 18 kg 처리구에서 가장 높았으나 아밀로오스는 18 kg 처리구에서 가장 낮아 18 kg 처리구에서 찰성이 가장 강하였다. 이상의 결과로 하천변 농경지에서 옥수수 재배시 질소시비가 필요하며 가장 이상적인 질소 시비량은 10a당 18kg 정도로 판단된다.

The purposes of this study are to identify assessment items to evaluate riverfront for amenity and recreation and to analyze the relative importance of the items using Analytic Hierarchy Process(AHP). Total 15 items of 5 categories were identified through literature review and panel discussion. Based on the AHP analysis results, a weighted value was set for each of the layers in the hierachy. ‘Ecological Characteristics’ (0.333) was rated with the highest weighted value. followed by ‘Landscape Characteristics’(0.190) and ‘Physical Characteristics’(0.166). Among the assessment items, ‘Water Quality’ (0.152) and ‘River Naturality’(0.118) had higher weighted values. With the set of assessment items field assessments were carried out for Gyung-An Stream of Gyeonggi-Do to exam its applicability. Total 6 segments and 31 reaches out of the 22.5 km long river were evaluated and the mean scores of the five categories were converted into a percentile score for comparison. Overall, the segments which had higher scores were located close to neighborhood areas and had better connections with other historical and cultural amenities. Also, existing facilities was an important factor and needs to be considered for waterfront development.

하천이나 호수에 퇴적된 퇴적물은 유역에서 배수된 토양, 유기물질 및 광물질이 침전된 것으로 환경뿐만 아니라 인간의 건강에 악영향을 끼치는 다양한 오염물질을 포함하고 있다. 퇴적물은 분자확산 및 생물기작 등을 통하여 오염물질을 공급 할 뿐만 아니라 침전된 유기물이 분해되어 무산소 환경이 되면 영양염류가 다시 무기이온 상태로 수중에 용출된다. 용출된 영양염류는 수층의 혼합에 의해 표층으로 재공급 및 새로운 유기물을 형성하는 순환을 거치게 되는 등 수질 및 수생태계에 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 다양한 토지이용에서 발생하는 퇴적물의 화학적 성상과 수질의 오염성상을 비교 분석하여 퇴적물이 수질에 미치는 영향과 퇴적물 관리 대책 수립의 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 본 연구를 위한 기초자료를 확보하기 위하여 포장지역, 축산지역 및 하천지역을 모니터링 지점으로 선정하였다. 퇴적물의 시료채취 경우 지름 5cm, 길이 50cm인 아크릴 코어를 이용하여 채취하였으며, 포장지역의 경우 총 4회, 축산지역은 17회, 하천지역은 28회 수행하였다. 채취한 퇴적물은 토양오염공정시험법에 준하여 유기물 및 영양염류 등의 화학적 특성을 분석하였다. 또한 물환경정보시스템에서 인근하천인 금강, 동진강 및 만경강의 10년간의 수질 측정 자료를 이용하여 수질과 퇴적물의 농도를 상호 비교하였다. 토지이용별 퇴적물의 화학적 분석 결과, 평균 COD의 값은 난분해성 물질로 인하여 포장지역에서 43.88 ± 26.4 5 g/kg으로 가장 높게 나타났으며, 영양염류의 경우 축산지역에서 TN이 7.79 ± 8.32 g/kg, TP가 1.47 ± 0.81 5 g/kg로 높은 농도를 보였다. 하천별 수질 농도 분석 결과 TN과 TP의 농도는 각각 4~6 mg/L, 0.2~0.4 mg/L의 범위를 보이고 있으며 2009년 후반부터 감소하는 경향을 보이고 있다. 또한, TN과 TP중에서 NH4-N와 PO4-P의 비율이 2009년 후반부터 증가하는데, 이는 조류성장의 원인이 될 수 있는 물질의 증가를 의미하기에 유역에서의 NH4-N와 PO4-P의 관리가 필요한 것으로 판단된다. 퇴적물 및 하천수질의 오염물질별 비를 산정한 결과, 모든 토지이용에서 하천 수질에 비해 퇴적물에서 인의 함량이 높은 것으로 나타나 퇴적물 내 인의 관리가 필요한 것으로 분석되었다.

하천수 가뭄을 평가하기 위하여 임계수준 방법을 이용한 하천수 가뭄지수 (streamflow drought index)를 소개하고 섬진강댐의 유입량을 대상으로 적용하였다. 사용한 임계수준은 고정, 월별 및 일별로써 연도별 가뭄의 1순 ~3순위 분석결과, 1984년, 1988년과 1995년이 수문학적 가뭄의 크기도 컸고 오랫동안 지속되었다. 총 물 부족량과 지속기간의 극한값을 연도별로 비교해 본 바, 1984년, 1988년, 1995년과 2001년에 발생하였던 사상이 심각한 수준이었다. 연구결과, 고정 임계수준은 계절 변동성을 반영하지 못하는 단점이 있어서 최소한 계절 이하의 임계수준 사용이 요구되었지만 월별과 일별로 정해진 임계수준은 적정하였다. 본 연구에서 제안한 방법론은 갈수예보 및 저수지 용량결정에 활용될 수 있겠다.

강우가 지표면에 강하하여 일부는 지표를 따라 유출되고 나머지는 손실이 된다. 손실 중에는 일부는 증발이 되고 일부는 토양으로 침투가 된다. 이러한 수문사상의 변화를 분석하기 위해서는 유역의 토양 및 토지이용상태를 내포하고 있는 GIS정보를 입력하는 것 뿐 만아니라 토양의 함유수분에 따른 선행강우를 고려하여야 한다. 토양의 함유수분은 선행강우에 의해 유역의 토양이 포화됨으로써 강우-유출 분석에 영향을 미친다.

최근 기상이변으로 빈번히 발생하는 국지성 집중호우는 하나의 기상현상으로 자리를 잡아가면서 많은 피해를 야기하고 있다. 특히, 도시지역을 포함하는 중·소하천에서의 피해가 늘어나고 있는 상황에서 도시유역의 특성을 고려한 중·소하천 홍수예경보 모형의 구축이 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 도시유역에서의 중·소하천을 대상으로 자체 대상유역을 구분하는 기준을 마련하였으며, 이를 바탕으로 강우-유출 및 유량-수위 관계를 바탕으로 실제 배수위 영향을 고려한 도시유역 중·소하천 홍수예경보 모형을 개발하였다. 먼저 대상유역으로는 한강 및 낙동강 유역을 선정하였으며, 자체 구분기준에 따른 전체 55개 도심지 대상유역을 선정하였으며, 이들 중 한강수계 정릉천유역을 대표적으로 적용하여 홍수예경보 발령 기준을 선정하였다. 본 연구에서 개발된 도시유역 중·소하천 홍수예경보 모형은 강우량에 따른 의사결정지원 체계를 제안함으로써 방재관련 대책 수립 및 정비사업 계획 수립 등에 도움이 될 것으로 기대된다.