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.

홍수 발생 시 모래하천의 수위-유량 관계가 고리형을 이룬다는 것은 많은 현장 계측을 통해 보고되어 왔다. 또한, 홍수파 해석이나 사련에서 사구로 변동되는 하상해석을 통해 고리형 수위-유량 관계의 원인이 규명되어서 고리의 형태나 진행 방향 등에 대해서는 이론적으로도 상당부분 입증되어 있다. 그러나 경사가 급한 자갈 및 암반으로 구성된 산지하천의 경우, 현장유량계측의 어려움과 관측 정확도의 문제로 고리형 수위-유량 관계에 대한 연구가 매우 드물었다. 본 논문은 자갈 및 암반 지형의 산지하천인 제주도 한천에서 2011년 태풍 무이파 때 계측한 홍수 유량을 바탕으로 수위-유량 관계를 구축하고, 자갈하천에서 형성되는 고리형 수위-유량 곡선을 분석하고자 한다. 유량계측 방식으로는 홍수기에 적합한 비접촉식인 전자파 표면유속계를 사용하여, 홍수의 상승기와 하강기의 유량을 시간 단위로 계측하는 데 성공했다. 계측결과 수위-유량관계에서 뚜렷한 고리 형상을 확인할 수 있었다. 그리고 고리의 이력이 모래하천과 정반대로 동일수위에서 상승기의 유량이 하강기의 유량보다 작은, 고리 경로의 역전 현상을 발견하였다. 이러한 역전현상은 자갈하천의 조도의 변화가 모래하천의 경우와 반대로 발생하는 데 기인하는 것으로 추정한다.