본 연구는 지리산 국립공원 내 유역면적 25km2인 달궁 유역의 홍수범람 및 침수 모의를 위하여 수행하였다. 수문모형으로 HEC-HMS를 이용하여 강우-유출해석에 의한 홍수량을 추정하였으며, 달궁 유역 침수 모의를 위한 수리모형으로는 HEC-RAS를 선정하였다. HEC- HMS를 이용하여 홍수량을 추정하고, 하천 단면 현지측량 자료를 HEC-RAS에 입력하여 지형자료를 생성한 뒤, HEC-RAS를 통해 입력된 지형자료와 HEC-HMS가 계산한 홍수량 자료와 현지에서 계측된 수위 및 유량자료를 이용하여 수면곡선과 유속 등을 계산하여, 강우사상에 따라 침수 모의를 수행하였다. 침수 모의 결과, 국립공원관리공단에서 제시하고 있는 재해요인 기준과 같이 시간당 70.0∼80.0mm 이상의 집중호우 시에는 침수 및 범람의 우려가 있을 것으로 판단된다. 한편, 침수 모의 결과로 얻은 최고수위점 자료를 바탕으로 ArcView를 이용하여 침수지도를 작성하였다. 본 연구를 통해 얻어진 국립공원의 산지하천 유역에 대한 침수 모의 결과는 국립공원의 침수재해지도의 작성 및 침수재해에 대한 관리 대책 수립에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

In recent localized heavy rainfalls have been arising from abnormal climate change. People are concerning about damages with increasing the frequency of flooding. Therefore, we need to understand river hydraulic characteristics and management to reduce damage from flooding. To study hydraulic characterization of Sincheon experimental catchment HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center River Analysis System) model which provided by U.S Army Corps of Engineers (USACE) was applied. This study analyzed and compared water level the frequency flood for 100 years and 200 years by clark unit Hydrography. The change of the water level of Daejeon bridge, Sincheon bridge and Singi bridge showed increased for all conditions. The flow rate for the Daejeon bridge and the Sincheon bridge showed an increase, but the Sinki bridge showed a decreasing flow rate overally, except for 1hour-100 years. The verification result showed that the model was able to simulate the water level with 0.4709 coefficient of determination and error ration ranging from 1 to 3%.

도시화가 진행되면서 불투수층 증가와 여름철 집중호우로 홍수피해가 커지고 있다. 6~9월의 집중적 강수피해를 줄이면서 비 홍수기에는 대규모 생태공원 등 편의시설을 만들어 친환경적인 요소를 결합한 강변저류지에 관심이 모아지고 있다. 일반적으로 부정류 흐름모의는 1차원 HEC-RAS로 사용하며 강변저류지가 있는 하도에서의 부정류 흐름 수치모의를 통하여 홍수조절효과 분석도 HEC-RAS로 이루어지고 있다. 때문에 본 연구에서는 강변저류지의 홍수저감 능력을 평가하기 위해 FLUMEN 모형으로 부정류 흐름을 이용하여 2차원 모의를 수행하였고 1차원 HEC-RAS로 모의한 결과와 비교, 분석하여 2차원 모형의 적용성을 검토하였다.

In this study, compared with the result of water surface elevation and water velocity on the establishment of river maintenance basic plan and result of HEC-GeoRAS based GIS, and after use the result of water surface elevation and velocity were observed in the Han stream on Jeju island, analysis 2 dimensional stream flow. the lateral hydraulic characteristics and curved channel of the stream were analyzed by applying SMS-RMA2 a 2 dimensional model. The results of the analysis using HEC-RAS model and HEC-GeoRAS model indicated that the distribution ranges of water surface elevation and water velocity were similar, but the water surface elevation by section showed a difference of 0.7～2.18 EL.m and 0.63～1.16 EL.m respectively, and water velocity also showed differences of maximum 1.58m/sec and 2.67m/sec. SMS-RMA2 analysis was done with the sphere of Muifa the typhoon as a boundary condition, and as a result, water velocity distribution was found to be 1.19 through 3.91 m/sec, and the difference of lateral water velocity in No. 97 through 99 the curved channel of the stream was analyzed to be 1.59 through 2.36 m/sec. In conclusion it is anticipated that the flow analysis of 2 dimension model of stream can reflect the hydraulic characteristics of the stream curved channel or width and shape, and can be applied effectively in the establishment of river maintenance basic plan or management and designing of stream.

본 연구에서는 HEC-RAS의 하상변동모형을 이용하여 고농도의 유사가 중소규모의 저수지에 유입하여 삼각주를 형성하는 과정을 유사의 입도분포를 고려하여 해석하였으며, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 먼저, 삼각주의 시공간적인 분포와 년간 저수지에 퇴적되는 입도별 퇴사량을 합리적으로 예측할 수 있었다. 또한 저수지의 특정위치에서 특정시기에 어떤 입도의 유사가 주로 퇴적되는지를 합리적으로 예측할 수 있었다. 이러한 유사의 입도분포를 고려한 모의와 분석은 수자원관련 시설물의 계획 및 유지관리에 필요한 유용한 정보를 제공해 줄 수 있을 것으로 판단된다.

하천에 설치되는 강변저류지의 효율적 설계를 위해서는 정확한 부정류 흐름 해석이 반드시 필요하다. 일반적으로 하천의 부정류 수치모의는 1차원 부정류 수치모형인 HEC-RAS를 많이 사용하고 있다. 하지만 강변저류지가 있는 하도에서의 부정류 흐름에 대한 수리실험과 현장 모니터링 자료가 거의 없기 때문에 HEC-RAS를 이용한 부정류 수치모의 결과의 신뢰도를 확신하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 부정류 수리실험을 수행하여 강변저류지가 있는 하도에서의 HEC-RAS를 이용한 부정류 수치모의 적용성을 검토하였다. HEC-RAS 적용성 검토는 직선수로에 강변저류지가 설치되어 있거나 그렇지 않은 경우에 대해 부정류 수리실험을 실시하여 측정된 결과와 비교하여 평가하였다. 특히, 강변저류지가 설치되어 있는 경우는 강변저류지의 저류용량이 충분하여 하도에서 강변저류지로 통하는 위어에 완전 횡월류 흐름만 발생하는 경우에 대해 실험을 수행하였다. 강변저류지가 설치되지 않은 직선수로에 대한 HEC-RAS의 수위 계산 결과는 최대 3% 오차를 유량은 최대 1% 오차를 보였으며, 강변저류지가 설치된 경우의 HEC-RAS 수위 계산 결과는 최대 4% 오차를 유량은 최대 2% 오차를 나타냈다.

해외 수력발전사업의 대부분이 네팔, 파키스탄, 인도 등 유사 발생량이 많은 나라에서 이루어지고 있어 고농도의 유사발생으로 말미암아 유효저수용량 감소, 유사유입으로 인한 수차마모, 발전효율저하, 발전가동중지 등 심각한 문제가 예상된다. 본 연구에서는 Patrind 수력발전 사업의 저수지 퇴적을 모의하고자 미공병단(HEC)에서 개발된 범용 1차원 수리해석 프로그램인 HEC-RAS를 사용하여 유사이동 분석을 수행하였다. 유사이동 모의를 위하여 상하류단 유량 및 수위 경계조건과 유량-유사량 관계곡선식이 필요하며 이 외에도 유입유사 입경, 하상토 입경분포, 유사량 공식 등을 지정해 주어야 한다. 유량자료 분석을 통하여 1980년도의 유량곡선이 30년간 평균한 일평균 유량의 패턴과 유사하여 1980년도의 유량값을 반복적으로 적용하여 운영수위 EL. 765m를 기준으로 모의한 결과 약 4.5년 이후에 저수지 전체가 퇴적되는 것으로 분석되었다. 모형 구축 초기에는 SI 단위를 적용하여 모의하였으나 하상변동이 극히 미미하게 산정되는 문제점이 있어 이를 다시 영미 단위계로 수정하여 비교한 결과 HEC-RAS자체의 단위변환에 따른 프로그램상의 오류임을 확인할 수 있었다. 그림 1에 SI 단위로 구축한 모형에서 계산된 모의결과와 영미단위를 적용하여 계산된 모의결과를 서로 비교하였다.

강변저류지는 하천 제방의 일부를 낮춰 제내지에 홍수량을 저류하는 방식으로 홍수기에는 홍수조절효과를 얻을 수 있고, 비홍수기에는 습지, 농경지, 생태공원 및 스포츠 시설 등으로 활용할 수 있는 친환경적 치수구조물이다. 강변저류지의 홍수조절효과는 강변저류지 설치 전·후의 첨두홍수량 또는 첨두홍수위 차이를 말하며 저류용량, 월류턱 높이, 횡월류부 길이, 하천 수위 및 홍수수문곡선 등 다양한 인자들에 의해 결정된다. 그 중에서도 홍수조절효과에 크게 영향을 미치는 인자는 저류용량이다. 만약 홍수 수문곡선에 대하여 강변저류지의 저류용량이 부족한 경우에는 첨두 홍수 발생 이전에 횡월류부의 월류턱 높이 이상으로 수위가 올라가게 되어 목표로 하는 홍수조절효과를 확보하지 못할 수도 있다. 이와 같이 강변저류지의 저류용량은 홍수 수문곡선에 따른 횡월류부의 수위변화를 충분히 고려하여 결정해야 한다. 이에 본 연구에서는 1차원 부정류 수치모형인 HEC-RAS를 이용하여 저류용량이 충분한 경우와 부족한 경우에 대해 강변저류지의 횡월류부 흐름특성과 홍수조절효과를 분석하였다. 분석 결과 강변저류지의 저류용량이 부족한 경우에는 불완전 횡월류 흐름이 발생하여 강변저류지 직하류의 수위저감효과와 홍수조절효과가 작게 산정되는 것을 확인하였다. 따라서 강변저류지 설계시 가능하면 불완전 횡월류 흐름이 발생하지 않도록 저류용량을 확보하도록 하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

본 연구의 목적은 유역의 홍수사상을 모의하는데 널리 이용되고 있는 HEC-HMS와 하도의 수리해석에 이용되고 있는 HEC-RAS를 결합시켜 직렬보 운영에 따른 홍수 소통능력 평가를 수행하는 절차를 확립하는데 있다. 따라서 본 연구에서는 낙동강유역을 적용 대상유역으로 선정하고 주요 지류를 대상으로 38개 소유역을 분할하여 유역추적을 실시하였으며, 유역추적기법은 Clark법을 채택하였다. 또한 하도의 홍수추적은 HEC-RAS의 부정류 알고리즘을 이용한 홍수파 도달시간을 산정하여 직렬보 운영에 따른 하도의 주요지점에 대한 홍수 소통능력 평가를 수행하였다.

본 논문에서는 안동댐 조정지에서 낙동강 하구 사이의 낙동강 구간에 대하여 4대강 사업에 의한 하도 준설과 보(수문) 건설이 낙동강 본류의 하류 측 홍수위에 미치는 영향을 분석하였다. 하도의 홍수추적 모형인 HEC-RAS(River Analysis System) 4.1.0 Version 부정류 알고리즘을 이용하여 하도준설 전·후에 대한 각각의 계산 모형을 구축하였고, 2011년 5월에서 7월 사이 홍수사상을 대상으로 각 보 및 주요 수위표 지점에서 관측수위와 수문완전개방(Full Open Gate) 상태의 홍수위를 비교하여 검증하였다. 하도준설 후 모형에서는 HEC-RAS 모형 내의 Rule Operation 기법을 적용하여 보의 상류 및 상류 수위표의 수위에 따른 가동보 수문을 개방하는 4가지 운영방안을 제시하였고 주요 지점별 수문운영 조건에 따른 수위수문곡선 그리고 계획홍수위, 관리수위, 운영조건, 수문완전개방 상태를 비교한 수위곡선 마지막으로 낙동강 전 구간에 대한 수문운영 및 수문완전개방 그리고 수문운영 및 계획홍수위의 홍수위를 비교하였다.

본 논문에서는 안동댐 조정지에서 낙동강 하구 사이의 낙동강 구간에 대하여 4대강 사업에 의한 하도 준설과 보(수문) 건설이 낙동강 본류의 지표면에 대한 빗방울과 유수의침식 운반 퇴적작용에 의해 상류에서 이송된 유사가 쌓인 충적토를 하천이 흐름의 특성에 따라 기하학적형태가 스스로 변화하고 자유수면과 하상 및 하안이 모두 가변적인 경계로 작용되었다. 만곡부에는 사주가 감소하였고 지류합류부에서는 하도폐섹 교량과 보에서는 국부세굴과 퇴적과 침식이 반복적으로 일어났다 이에 대한 결론으로 하도관리방안은 만곡부에서는 하도선형조성,저수로확장 사주에서는 저수로 식생역 제거 농경지철거 선택적인 하상골재채취를 해야한다

본 논문에서는 안동댐 조정지에서 낙동강 하구 사이의 낙동강 구간에 대하여 4대강 사업에 의한 하도 준설과 보(수문) 건설이 낙동강 본류의 하류 측 홍수위에 미치는 영향을 분석하였다. 하도의 홍수추적 모형인 HEC-RAS 부정류 알고리즘을 이용하여 계산 모형을 구축하였고, 검증에는 낙동강 유역 내의 8개 보(수문)의 임시수위표와 6개의 수위관측소에서 측정된 수위 자료를 이용하였으며, 2011년 5 ~ 7월까지 복합호우 사상을 적용하였다. 예측에서는 태풍 루사와 매미 당시의 홍수수문 조건에서 관리수위가 유지된 상태와 전 수문을 개방상태에 대하여 홍수수문곡선의 예측을 실시하였으며, 이 때의 관리수위가 유지하는 방식은 Rule Opreation기법으로 산정되며 전 수문을 개방상태에 방식은 T.S Gate Openings기법으로 산정된 산정되었다.

HEC-RAS model is used for estimation of rating-curve of Musung in Wi stream. Discharge is computed from stage estimated by HEC-RAS model, is compared with the discharge of water surface slope method. The relative deviation of observed and computed discharge is 5.37%, and shows as a good results. A rating-curve by HEC- RAS model shows better results than by water surface slope method.

The purpose of the study was to construct a forecast system of flood inundation area at natural stream channels. The study built the system to interpret the flood inundation area in four stages ; constructing topography data around the stream channel, interpreting flood discharge, interpreting flood elevation in the stream channel, and interpreting the flood inundation and mapping. According to the result of the analysis, as for the characteristic of flood inundation around the area within the purview of this study, although there were areas where flood inundation over a bank caused a flooded area, the failure of the internal drainage in the ground lower than flood elevation caused more serious problems. Rather than the existing method where only the estimated flood elevation data is used based on the hydrographical stream channel trace model(such as the HEC-RAS model) to establish the flood inundation area, if the procedure introduced in this study was applied to interpret the floodplain, actual flood inundation area could be visibly confirmed.