팔당댐 방류량과 서해 조석영향에 따른 한강 하류부 수위상승도달시간 예측

Abstract

한강은 우리나라 중부지역을 관통하고 서해로 흐르고 있다. 팔당댐 하류부에는 12개의 시민공원이 존재하고 26개의 교량이 가설되었거나 가설 중에 있다. 한강둔치는 한강시민공원으로 레저와 휴식의 장소로 사용되면서 많은 시민들이 이용하고 있어 시민들의 안전에도 각별한 주의를 기울일 필요가 있다. 또한 한강의 교량은 생활권의 확장에 따라 통행량이 증가되고 있어 지속적인 유지·관리가 필요하다. 최근 보수된 잠수교는 교량 상판의 높이가 낮아 홍수시 한강 수위가 일정수위 이상이 되면 보행자 및 차량 통제를 하고 있다. 따라서 시민들의 안전과 편의를 위해 홍수로 인한 수위와 침수시간을 예측하는 것은 대단히 중요하다. 한강의 경우 홍수시 하천수위가 시간에 대해 급격히 변하기 때문에 홍수추적을 위해서는 수리학적 부정류 홍수추적방법을 사용해야한다. 홍수추적 모형은 지배방정식이 Saint-Venant 방정식인 미국 기상청의 FLDWAV 모형(Flood Wave routing model)을 적용하였고 한강수위에 영향을 미치는 수중보, 지류유입량, 조도계수 등을 고려하였다. 대상구간은 팔당댐 하류부에서 전류지점까지 약 68.69km로 상·하류 경계조건은 팔당댐 방류량과 전류수위이며, 6개의 수위관측소와 비교적 규모가 큰 4개의 지류를 고려하였다. 상류경계조건인 팔당댐 방류량의 경우 초기방류량, 첨두방류량증가시간, 첨두방류량지속시간, 첨두방류량에 따라 다양하게 유형을 구분하였다. 하류경계조건인 전류 수위의 경우 서해조위와 팔당댐방류량의 영향을 받기 때문에 팔당댐방류량과 인천조위를 이용한 다중선형회귀분석을 통해 예측하였다. 본 연구에서는 실측 홍수사상과 예측 전류수위를 이용하여 FLDWAV모형에 의한 검정 및 검증을 실시하였다. 또한 지체시간과 수위상승시간의 합으로 수위상승도달시간을 정의하여 잠수교 및 주요 둔치에서 팔당댐 방류유형과 서해조석에 따른 수위상승도달시간을 산정하였고, 팔당댐 방류량의 함수인 2차 다항식으로 나타냈다.