[표제지]
제출문
목차
1. 서론 17
1.1. 과업의 필요성 및 목적 19
1.2. 과업의 범위 19
1.3. 과업의 내용 23
2. 현지조사 및 측량 25
2.1. 유역개황 27
2.1.1. 한강 유역 27
2.1.2. 중랑천 유역 28
2.1.3. 안양천 유역 29
2.1.4. 탄천 유역 30
2.1.5. 왕숙천 유역 31
2.1.6. 유역내 주요 댐 제원 32
2.2. 하천측량 33
2.2.1. 현지조사 33
2.2.2. 조사측량 33
2.2.3. 횡단측량 33
2.3. 수위관측소 현황 35
2.3.1. 한강대교 수위관측소 35
2.3.2. 여주 수위관측소 37
2.3.3. 목계 수위관측소 39
2.3.4. 영월 수위관측소 41
2.3.5. 정선 수위관측소 42
2.3.6. 중랑교 수위관측소 43
2.3.7. 안양 수위관측소 44
2.3.8. 성남 수위관측소 45
2.3.9. 퇴계원 수위관측소 47
3. 유량측정방법 85
3.1. 개요 87
3.2. 유량측정 일반사항 88
3.2.1. 유량측정 참고자료 88
3.2.2. 추진체계 및 방법 88
3.2.3. 유량측정 위치선정 91
3.2.4. 수위관측소의 위치선정 91
3.3. 평ㆍ저수시 유량측정 92
3.3.1. 유속계 92
3.3.2. 수위 관측 94
3.3.3. 수심 및 하폭 측정 95
3.3.4. 유속측정 97
3.3.5. GZF 측정 103
3.3.6. 야장 작성 104
3.3.7. 유량산정 107
3.4. 홍수시 유량측정 110
3.4.1. 유량측정 설비 111
3.4.2. 부자 112
3.4.3. 부자측정 작업요령 115
3.4.4. 부자 측선수 및 측선간격 117
3.4.5. 부자측정에 의한 유량산정 119
3.5. 기타 유량측정 122
3.5.1. 대응수위 122
3.5.2. 간접유량측정 122
3.6. 유량산정용 프로그램(CaIPAD) 123
3.6.1. 개요 123
3.6.2. 적용 기준 및 산정 방법 124
3.6.3. 유량산정용 프로그램(CaIPAD) 구성 125
3.6.4. 입출력 자료 구성 및 기능 126
3.6.5. 활용 효과 127
3.7. 유량측정성과 불확실도 분석 129
3.7.1. 유량측정성과의 불확실도 129
3.7.2. 유속계 측정에 의한 불확실도 산정방법 129
3.7.3. 부자 측정에 의한 불확실도 산정방법 135
4. 유량측정 및 분석 139
4.1. 기상개황 141
4.1.1. 2005년 141
4.1.2. 2006년 144
4.2. 유량측정 총괄 148
4.3. 지점별 유량측정성과 148
4.3.1. 한강대교 수위관측소 151
4.3.2. 여주 수위관측소 153
4.3.3. 목계 수위관측소 155
4.3.4. 영월 수위관측소 157
4.3.5. 정선 수위관측소 159
4.3.6. 중랑교 수위관측소 161
4.3.7. 안양 수위관측소 163
4.3.8. 성남 수위관측소 165
4.3.9. 퇴계원 수위관측소 167
4.4. 유량측정성과 특성분석 169
4.4.1. 유속 측선수 분석 169
4.4.2. 유량측정성과 수리특성 분석 172
4.4.3. 구간유량 특성분석 192
4.4.4. 계기 수위와 목자판 수위의 비교 검토 198
4.5. 유량측정성과 불확실도 분석 201
4.5.1. 적용 방법 201
4.5.2. 분석 결과 203
4.5.3. 등급평가 211
5. 기존자료 수집 및 분석 213
5.1. 지점별 수리ㆍ수문 자료 215
5.2. 수위자료 216
5.3. 유량측정성과 216
5.4. 수위-유량관계곡선식 257
6. 수위-유량관계곡선 개발 265
6.1. 수위-유량관계곡선 일반이론 267
6.1.1. 수위-유량관계의 통제(control) 267
6.1.2. 수위-유량관계의 복잡성 269
6.1.3. 수위-유량관계곡선의 개발 방법 269
6.2. 수위-유량관계곡선식 개발 298
6.2.1. 총괄 298
6.2.2. 지점별 수위-유량관계곡선의 개발 301
6.3. 수위-유량관계곡선식의 검토 및 유량환산 330
6.3.1. 유량 환산 331
6.3.2. 유출 검토 342
7. 기준홍수위 검토 및 설정 369
7.1. 개요 371
7.2. 홍수위 기준 371
7.3. 기준홍수위 검토 372
7.4. 기준홍수위 평가 377
8. 결론 및 건의 383
8.1. 결론 385
8.2. 건의 389
참고문헌 393
부록 399
1. 수위-유량관계곡선도 401
2. 평면도 및 측량성과 421
3. 횡단면도 463
4. 유속계 검정 475
5. 유량측정성과 485
(과업참여기술자 명단) 863
표 1.1. 유량측정지점 현황 19
표 2.1. 한강수계 주요 댐 제원 32
표 2.2. 횡단측량 측점간격 34
표 2.3. 대상 수위관측소 현황 35
표 2.4. 한강대교 수위관측소 49
표 2.5. 여주 수위관측소 53
표 2.6. 목계 수위관측소 57
표 2.7. 영월 수위관측소 61
표 2.8. 정선 수위관측소 65
표 2.9. 중랑교 수위관측소 69
표 2.10. 안양 수위관측소 73
표 2.11. 성남 수위관측소 77
표 2.12. 퇴계원 수위관측소 81
표 3.1. 유량측정 참고자료 89
표 3.2. 측정과 검증 역할 분담 내용 90
표 3.3. 유속계 검정결과 94
표 3.4. 수심 측선간격의 기준 비교 96
표 3.5. 하폭에 따른 수심 측선수 기준(과업지시서) 97
표 3.6. 유속 측선수의 국제기준 비교 98
표 3.7. 유속 측선당 측점수 국제기준 비교 100
표 3.8. 미국 지질조사국의 유속 측선당 측점수 기준 100
표 3.9. 관측소 횡단측선 간격 설정 111
표 3.10. 부자 흘수 기준 113
표 3.11. 부자길이에 따른 모래채움 중량 113
표 3.12. 부자 측선수 기준 비교 118
표 3.13. 관측소별 부자 측선수 119
표 3.14. 부자 유하거리 비율(유하거리 : 연직거리) 119
표 3.15. 부자 보정계수 120
표 3.16. 유량 산정용 프로그램(CaIPAD) 입출력 자료 구성 및 기능 127
표 3.17. 측선수에 따른 무작위 불확실도(X'm)(이미지참조) 133
표 3.18. 측정시간에 따른 무작위 불확실도(X'e)(이미지참조) 133
표 3.19. 측선에서의 측점수에 따른 무작위 불확실도(X'p)(이미지참조) 134
표 3.20. 유속계 검정에 따른 무작위 불확실도(X'e)(이미지참조) 134
표 3.21. 하폭측정과 수심측정에 따른 무작위 불확실도(X'b, X'd)(이미지참조) 134
표 3.22. 계통 불확실도(X'b(하폭), X'd(수심), X'c(유속계 검정))(이미지참조) 134
표 3.23. 단일 유량측정에 있어서의 불확실도 135
표 4.1. 전지구 및 우리나라 연평균 기온 순위 141
표 4.2. 서울의 주요 호우사상 중 3시간 누적 강수량 144
표 4.3. 2006년 장마기간의 지역별 강수량 145
표 4.4. 장마기간 동안 전국 강우량 및 순위(1973~2006년) 145
표 4.5. 서울지역 장마기간 강우량 및 순위(1961~2006년) 145
표 4.6. 유량측정성과 총괄 148
표 4.7. 유량측정성과 등급 기준 149
표 4.8. 한강대교 유량측정성과 151
표 4.9. 여주 유량측정성과 153
표 4.10. 목계 유량측정성과 155
표 4.11. 영월 유량측정성과 157
표 4.12. 정선 유량측정성과 159
표 4.13. 중랑교 유량측정성과 161
표 4.14. 안양 유량측정성과 163
표 4.15. 성남 유량측정성과 165
표 4.16. 퇴계원 유량측정성과 167
표 4.17. 측정방법에 따른 지점별 최대구간유량비(유속계) 192
표 4.18. 측정방법에 따른 지점별 최대구간유량비(부자) 192
표 4.19. 측정방법에 따른 지점별 총 불확실도(유속계) 203
표 4.20. 측정방법에 따른 지점별 총 불확실도(부자) 204
표 4.21. 과거 및 금회 유량측정성과 총 불확실도 비교 206
표 4.22. 지점별 등급 평가결과 211
표 5.1. 지점별 영점표고 및 계획홍수위 215
표 5.2. 수위자료 총괄 216
표 5.3. 기존 유량측정성과 관측개시일과 자료수 222
표 5.4. 기존 유량측정성과 223
표 5.5. 기존 수위-유량관계곡선식 258
표 6.1. Se와 Smr의 계산 예(이미지참조) 285
표 6.2. 단위 하강고 방법에 의한 계산 예제(hc=1m))(이미지참조) 287
표 6.3. 고정 하강고 방법에 의한 계산 예제(hc=1.3m)(이미지참조) 291
표 6.4. 한계 하강고 방법에 의한 계산 예제 295
표 6.5. 수위-유량관계곡선식 300
표 6.6. 수위-유량관계곡선식 불확실도 328
표 6.7. 여주 지점의 수위-유량관계곡선의 불확실도(예) 329
표 6.8. 우량관측소별 월 강수량(㎜) 357
표 6.9. 지점별 유역평균우량 및 유출률 358
표 6.10. 지점별 첨두홍수량 361
표 6.11. 주요 호우사상에 대한 직접유출률 363
표 6.12. 평ㆍ저수시 동시유량 364
표 7.1. 지점별 홍수량 및 수위 372
표 7.2. 적용한 고수위 곡선식 373
표 7.3. 5년간 저수위 및 평균 374
표 7.4. 기준홍수위 산정(계획홍수위 기준) 374
표 7.5. 기준홍수위 검토 375
표 7.6. 연 최고수위(m) 378
그림 1.1. 과업 위치도 20
그림 2.1. 한강대교 수위표 일반도 36
그림 2.2. 한강대교 수위관측소 전경 37
그림 2.3. 여주 수위관측소 전경 38
그림 2.4. 목계 수위관측소 전경 40
그림 2.5. 영월 수위관측소 전경 42
그림 2.6. 정선 수위관측소 전경 43
그림 2.7. 중랑교 수위관측소 전경 44
그림 2.8. 안양 수위관측소 전경 45
그림 2.9. 성남 수위관측소 전경 47
그림 2.10. 퇴계원 수위관측소 전경 48
그림 3.1. 역할 분담 90
그림 3.2. 수위 급변시 유량과 평균수위의 산정 95
그림 3.3. 유속 측점 위치 및 측점별 정상 유속분포 101
그림 3.4. 야장을 이용한 유선 보정계수 파악 102
그림 3.5. spin test 102
그림 3.6. 여울에 의한 단면통제 103
그림 3.7. GZF 측정 방법 103
그림 3.8. 유량측정 야장(프로펠러 유속계) 105
그림 3.9. 유량측정 야장(마그네틱 유속계) 106
그림 3.10. 유량측정 야장(부자) 107
그림 3.11. 중간 단면적법 110
그림 3.12. 부자표(안양천 신정 예) 114
그림 3.13. 부자측정을 이용한 유량산정 개념도 121
그림 3.14. 프로그램 구성도 126
그림 3.15. 프로그램 구성 및 주요 기능 128
그림 4.1. 전지구 연평균 기온 편차(평년값: 14.0℃) 141
그림 4.2. 태풍 나비의 이동경로 143
그림 4.3. 태풍 카눈의 이동경로 143
그림 4.4. 2006년 장마 기압계 모식도 146
그림 4.5. 태풍 에위니아의 이동경로 146
그림 4.6. 태풍 빌리스의 이동경로 147
그림 4.7. 태풍 개미의 이동경로 147
그림 4.8. 한강대교 유량측정성과 152
그림 4.9. 관측수위와 유량측정성과 비교(한강대교) 152
그림 4.10. 여주 유량측정성과 154
그림 4.11. 관측수위와 유량측정성과(여주) 154
그림 4.12. 목계 유량측정성과 156
그림 4.13. 관측수위와 유량측정성과(목계) 156
그림 4.14. 영월 유량측정성과 158
그림 4.15. 관측수위와 유량측정성과(영월) 158
그림 4.16. 정선 유량측정성과 160
그림 4.17. 관측수위와 유량측정성과(정선) 160
그림 4.18. 중랑교 유량측정성과 162
그림 4.19. 관측수위와 유량측정성과(중랑교) 162
그림 4.20. 안양 유량측정성과 164
그림 4.21. 관측수위와 유량측정성과(안양) 164
그림 4.22. 성남 유량측정성과 166
그림 4.23. 관측수위와 유량측정성과(성남) 166
그림 4.24. 퇴계원 유량측정성과 168
그림 4.25. 관측수위와 유량측정성과(퇴계원) 168
그림 4.26. 수면폭 대비 유속 측선수 170
그림 4.27. 수면폭 대비 유속 측선수(과거 자료) 171
그림 4.28. 유량측정성과 특성(한강대교) 174
그림 4.29. 유량측정성과 특성(여주) 176
그림 4.30. 유량측정성과 특성(목계) 178
그림 4.31. 유량측정성과 특성(영월) 180
그림 4.32. 유량측정성과 특성(정선) 182
그림 4.33. 유량측정성과 특성(중랑교) 184
그림 4.34. 유량측정성과 특성(안양) 186
그림 4.35. 유량측정성과 특성(성남) 188
그림 4.36. 유량측정성과 특성(퇴계원) 190
그림 4.37. 유량측정성과별 구간유량비(유속계) 193
그림 4.38. 유량측정성과별 구간유량비(부자) 193
그림 4.39. 유량측정성과별 구간유량비 195
그림 4.40. 목자판수위와 계기수위의 비교 199
그림 4.41. 측정방법에 따른 지점별 총 불확실도(유속계) 203
그림 4.42. 측정방법에 따른 지점별 총 불확실도(부자) 204
그림 4.43. 과거 및 금회 유량측정자료의 불확실도 비교(유속계) 206
그림 4.44. 유량측정성과별 총 불확실도 208
그림 4.45. 지점별 등급 분포 현황 212
그림 5.1. 지점별 수위자료 217
그림 5.2. 기존 유량측정성과의 비교 253
그림 5.3. 기존 수위-유량관계곡선식의 비교 260
그림 6.1. 수위-유량관계의 산술축 그래프 도시 예 271
그림 6.2. 하도 및 통제 특성과 수위-유량관계곡선 형상의 일반적인 관계 272
그림 6.3. 수위-유량관계의 산술축 그래프 도시 예 273
그림 6.4. 흐름이 0인 유효수위의 적용 사례 275
그림 6.5. 단위 하강고를 이용한 수위-유량관계곡선 288
그림 6.6. 고정 하강고 수위-유량관계곡선 290
그림 6.7. 고정 하강고 관계곡선 290
그림 6.8. 한계 하강고 수위-유량관계곡선 293
그림 6.9. 한계 하강고-수위 하강고 관계곡선 294
그림 6.10. 한계 하강고 관계곡선 294
그림 6.11. 수위-횡단면적 관계 296
그림 6.12. 유속지수-평균유속 관계 297
그림 6.13. 한강대교 자료분석(유량측정성과 및 하천단면, 산술축) 302
그림 6.14. 한강대교 자료분석(유량측정성과 및 하천단면, 대수축) 302
그림 6.15. 수위-유량관계곡선(한강대교) 303
그림 6.16. 여주 자료분석(유량측정성과 및 하천단면, 산술축) 305
그림 6.17. 여주 자료분석(유량측정성과 및 하천단면, 대수축) 305
그림 6.18. 수위-유량관계곡선(여주) 306
그림 6.19. 목계 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 산술축) 308
그림 6.20. 목계 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 대수축) 308
그림 6.22. 영월 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 산술축) 311
그림 6.23. 영월 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 대수축) 311
그림 6.24. 수위-유량관계곡선(영월) 312
그림 6.25. 정선 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 산술축) 314
그림 6.26. 정선 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 대수축) 314
그림 6.27. 수위-유량관계곡선(정선) 315
그림 6.28. 중랑교 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 산술축) 317
그림 6.29. 중랑교 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 대수축) 317
그림 6.30. 수위-유량관계곡선(중랑교) 318
그림 6.31. 안양 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 산술축) 320
그림 6.32. 안양 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 대수축) 320
그림 6.33. 수위-유량관계곡선(안양) 321
그림 6.34. 성남 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 산술축) 323
그림 6.35. 성남 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 대수축) 323
그림 6.36. 수위-유량관계곡선(성남) 324
그림 6.37. 퇴계원 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 산술축) 326
그림 6.38. 퇴계원 자료분석(유량측정 성과 및 하천단면, 대수축) 326
그림 6.39. 수위-유량관계곡선(퇴계원) 327
그림 6.40. 유량 환산 절차 331
그림 6.41. 수위자료 332
그림 6.42. 유량자료 337
그림 6.43. 상ㆍ하류간 유량비교 344
그림 6.44. 한강대교 vs 팔당댐 방류량 비교 351
그림 6.45. 여주, 목계, 충주조정지 방류량 비교 353
그림 6.46. 여주, 충주조정지+문막+청미 방류량 비교 355
그림 6.47. 금회 산정한 평저수시 동시유량 365
그림 6.48. 평저수시 동시유량 비교(금회 및 기존 수위-유량관계곡선 이용) 365
그림 7.1. 연도별 주요 홍수사상의 첨두수위 비교 379
그림 7.2. 금회 산정된 홍수위 기준에 의한 실제 홍수사상의 경보 현황 381