정상류 흐름 해석에 필요한 정보

유역의 강수-유출간의 관계규명과 유출량 및 홍수량을 추정하는데 필요한 유역과 하천의 특성을 총괄적으로 조사해야 합니다. 강수량 조사는 모든 수문 조사의 기본이며 강우량, 적설량, 증발산량으로 나누어지며, 이용 목적에 따라 조사 범위를 따로 정합니다.

세계기상기구에서 추천한 강수 관측 밀도(WMO, 1994)

강수량 관측소는 지형이 협소해 풍향, 풍속이 특수한 값을 나타나지 않아야 하고, 바람의 영향으로 특수한 강수상황을 나타내지 않아야 하며, 실시간 자동수집방식 등 무선통신을 이용하는 우량계는 전파 송수신 조건이 양호한 곳이여야 합니다. 우량계의 수수구 직경은 20㎝를 표준으로 하며 수수구는 반드시 수평으로 설치합니다. 강수량은 소정기간안에 수수구를 통한 강수를 동일면적의 수평면에 고인 것과 같은 물의 깊이로 표시하며 읽는 단위는 ㎜로 하여 최소 단위는 0.1㎜를 원칙으로 합니다.

하천의 수위조사는 수위 그 자체가 필요한 경우와 하천유량을 얻기 위한 수단으로 측정하며 기둥을 세우고 눈금판을 부착하여 고정하거나, 교량의 교각 또는 교대 등에 눈금판을 색인합니다. 눈금판의 눈금 단위는 1㎝로 하지만, 야간이나 홍수시에는 10㎝ 또는 1m의 단위도 명확하게 보이지 않기 때문에 주의가 필요합니다.

유량측정방법은 크게 세가지 방법으로 분류될 수 있으며 수위측정에서 얻어지는 유수단면적과 평균유속 측정치를 곱하여 구하는 방법, 위어나 수로 등의 유량측정용 수공구조물의 월류수심 또는 수심을 측정하여 월류량 공식으로부터 구하는 방법, 추적물질의 농도를 측정하여 유량을 계산하는 방법입니다.

유속 측점에는 1점법, 2점법, 3점법, 4점법이 있습니다. 1점법은 유속 측선상의 연직방향 수면으로부터 수심의 60%위치에서 유속을 측정하고 2점법은 20%와 80%위치에서 측정합니다. 3점법은 수심의 20%, 60%, 80% 위치에서 측정하며 4점법은 20%, 40%, 60%, 80% 위치에서 측정합니다.

유속계는 회전자의 회전속도 n을 측정해서 유속을 구합니다. 여기서 상수 a,b는 유속계의 검정계수로서 유속계의 검정에 의해 결정됩니다.

조도계수 값에는 흐름에 대한 불명확한 요소들이 있으므로 그 정확도는 유효숫자 둘째 자리까지 합니다. 조도계수를 구하는 방법엔 여러 가지가 있습니다.

Lotter법

P는 윤변, R은 동수반경, 첨자i는 조도계수가 각각 다른 구간을 나타냅니다. 하도가 단순한 단면이지만 여러개의 다른 조도로 구성되어 있는 경우 R이 동일하므로

단면을 세분하여 V가 동일하다고 가정한 Einstein의 식은

부등류 계산과 에너지 경사를 이용해 조도계수를 역산하는 방법을 사용할 수도 있습니다.

 

-자료 : 2009 하천설계기준˙해설, 한국수자원학회