영산강 배수갑문 및 연락수로 제수문 운영 기준 정립에 관한 고찰

박지성 ( Jisung Park ),김진환 ( Jinhwan Kim ),이재남 ( Jaenam Lee ),강석만 ( Seokman Kang ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

1982년 준공된 영산강하구둑은 설계 당시 영산강 하구호 구간이 대부분 미개수 상태였으나 현재 일부를 제외한 전 구간에 걸쳐 제방이 축조되어 제내지로 편입이 되고, 상류부 토사유입으로 인한 영산호 내용적 감소, 평균해면 상승, 기상요인의 여건 변화로 배수갑문 확장에 따른 효율적 물관리 필요성이 대두되었다. 경제사회의 급격한 발전과 주변 환경의 많은 변화가 있었고, 당초 계획 때 보다 확률강우량이 증대되고, 담수호가 축조된 지 장기간이 경과함에 따라 퇴적으로 인한 내용적 감소현상이 나타나는 등 수문조건이 변화하였다. 또한 4대강 살리기 사업의 일환으로 영산강 본류에 건설된 승촌보와 죽산보로 인해 보 건설 전의 영산강 하류의 유황 변경 및 영산강 구조개선사업에 따른 기존에 운영하던 영산호, 영암호 및 금호호의 새로운 배수갑문과 제수문 운영 방법을 제시해야하는 상황이 도래하였다. 따라서 수자원의 다양한 활용을 위해서는 최근 수문조건과 하천구조물의 신설 등을 고려한 전반적인 수문해석과 수리계산 재검토가 필요하며, 물수지 결과에 따라 수자원의 최대 활용방안을 강구함과 동시에 수위관리 등 이상적인 담수호 운영 방안에 대한 검토가 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 영산호, 영암호 및 금호호의 배수갑문과 제수문 운영 기준을 설정하기 위해 먼저 현장조사 및 현장 실무자들의 의견으로 배수갑문 인근 해역의 김양식장 및 기타 어업인의 안정적인 생산활동을 반영하여 배수갑문 개방 순서를 금호배수갑문, 영암배수갑문, 영산강하구둑 기설배수갑문, 산이배수갑문, 영산강하구둑 신설배수갑문 순으로 설정하였으며, 상류부에서 유입되는 유입량을 빈도별, 죽산보 방류량별 사례를 검토하여 관리수위를 기준으로 배수갑문 개방에 대한 시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 빈도별, 죽산보 방류량별 시뮬레이션에 따라 영산호, 영암호, 금호호의 수위변화를 산정하여 유입량에 따른 배수갑문 운영사례들을 제시하였다. 이러한 운영사례를 바탕으로 향후 영산강 통합물관리시스템 사업이 진행되어 계측기 설치 등을 통해 과학적인 운영기준이 정립되기 전까지 영산강 현장에서 유용하게 이용 될 것이다.

수리모형실험을 통한 영산강하구둑 배수갑문 증설사업 수리현상분석

김하집 ( Hajip Kim ),김지성 ( Jisung Kim ),박병준 ( Byongjun Park ),김흥식 ( Heungsik Kim ),박영진 ( Youngjin Park ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

영산강하구둑은 총연장 4.35㎞로 목포시 옥암동과 영암군 삼호면 사이에 설치되었으며 1981년준공된 시설로 2억5천 만톤의 물을 담수할 수 있는 능력을 가지고 있다. 그러나 최근 상류유입토사의 퇴적과 지구온난화등 기상변화로 인해 영산강의 홍수량이 크게 증가함(48%)에 따라 영산호와 영암호 배수갑문을 확장하고, 영산호-영암호 연락수로를 확장하여 담수호간 홍수량을 분배하여 피해를 예방하기위하여 사업이 시행되어 영산호의 홍수관리능력 증대를 위한 계획이 수립되었다. 본 과업은 영산강 주변 홍수피해를 예방하기 위해 영산강하구둑 구조개선 사업으로 인하여 확장되는 영산호의 신설 배수갑문의 통수능력 검증과 유지관리에 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 배수갑문확장 전ㆍ후의 축소모형을 제작하여 수리모형실험을 실시하였다. 수리모형실험은 원형과 모형의 프루드(Froude)수를 같게 하는 프루드상사법칙을 적용하여 실험을 수행하였으며 모형축척은 1/80을 적용하였다. 수리모형실험 진행은 내ㆍ외 수위차에 따라3가지 조건에서 수행하였으며 주요 실험내용은 내ㆍ외수위 조건별 통수능력 검토, 수문조작에 따른 흐름 검토, 신설배수갑문 하류부에 대한 국부세굴실험 등을 수행하였다. 기존 및 신설배수갑문의 수리적 거동과 배수갑문 통합방류시의 수리현상을 측정하여 Tecplot을 이용하여 비교 해본 결과 기존배수갑문의 경우 배수갑문 통과 후 우편향적인 흐름과 우측에 와류가 형성되었으며 방류분담율은 기설 및 신설배수갑문이 49 : 50으로 비슷한 경향을 나타내었다. 신설배수갑문의 경우 중앙부를 통과하는 직선형의 유황을 나타내었고 배수갑문 통과 후 좌안에 위치한 돌출부의 영향으로 일부 도수현상이 발생하였으나 도수거리가 짧고 도수후의 수심이 낮아 큰 문제는 없을 것으로 판단된다. 신설배수갑문 단독 방류시 수위조건에 관계없이 좌안 및 우안 방향으로 대형 와류를 형성하였으나 유속이 작아 양안에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다. 기설 및 신설배수갑문 통합방류시 신설배수갑문의 방류영향으로 기설배수갑문의 유황이 변화하여 직선화된 흐름을 나타내었으며 기설갑문과 신설갑문의 방류수 교차지점에 와류가 관측되었으나 유속이 작아 미치는 영향은 미미할 것으로 판단되며 배수갑문 확장으로 인하여 수리현상이 안정화 되어 배수갑문 확장에 따른 이점이 기대된다.

물수지법을 이용한 영산강하구둑 배수갑문 능력 검토 및 적정 규모 결정

김영화 ( Younghwa Kim ),한국헌 ( Kukheon Han ),정해원 ( Haewon Jeong ),김현태 ( Hyeontae Kim ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

최근 이상기후에 따른 홍수량 증가 및 외조위 상승에 따라 하구둑 배수갑문 확장이 이루어지고 있는데, "영산강유역종합치수계획보고서"에 의하면 영산강하구둑의 경우 홍수량 증가에 따라 현행 240m에서 480m로 배수갑문 확장 계획을 수립하였다. 이에 따라 본 연구에서는 외조위, 영산호 저류량(내수위), 유입량, 배수갑문 방류량 등을 이용한 물수지법으로 영산강하구둑 배수갑문 확장시 다양한 Case에 따라 배수갑문 능력 검토 및 확장 적정규모를 결정하였다. 물수지법 적용을 위한 외조위 및 홍수유입량은 "영산강유역종합치수계획보고서"의 자료를 활용하여 검토하였으며, 영산호 저류량을 위한 내용적은 '98년도 영산강 하천정비기본계획(건설교통부) 자료를 이용하였으며, 배수갑문 능력 검토 및 확장 적정규모 결정을 위한 Case는 현행 폭 240m에서 120m씩 증가시켜 600m까지 4가지 Case에 대해 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. Case 1(현행 240m)의 경우 장래 목표연도 100년빈도 홍수유입량(8,310㎥/s)에 대해 배수갑문 배제능력을 검토한 결과, 최고 홍수위가 EL.+2.7m까지 상승하는 것으로(영산강유역종합치수계획보고서 EL.+2.30m보다 40cm 높게 분석) 영산강 계획홍수위 EL.+1.64m 보다 106cm 높은 것으로 영산호 배수갑문 확장이 필요한 것으로 나타났다. Case 2의 경우 장래 홍수유입량(8,310㎥/s)에 대해 현행 배수갑문에서 120m 확장한 360m에 대해 배수갑문 능력을 검토한 결과, 최고 홍수위는 EL.+2.46m로 현행 240m 보다 24cm 낮아진 것으로 분석되었으며, 계획홍수위에 비해 82cm 높은 것으로 나타났다. Case 3의 경우 현행 배수갑문에서 240m 확장한 480m에 대해 배수갑문 능력을 검토한 결과, 최고 홍수위는 EL.+2.30m(영산강유역종합치수계획보고서 EL.+199m보다 31cm 높게 분석)로 현행 보다 40cm 낮아진 것으로 분석 되었으며, 계획홍수위에 비해 66cm 높은 것으로 분석되었다. Case 4의 경우 현행 배수갑문에서 360m 확장한 600m에 대해 배수갑문 능력을 검토한 결과, 최고 내수위가 현행 폭 240m인 경우보다 약 44cm 낮아진 EL.+2.26m로 분석되었으며, 폭 480m의 경우와 비교하면 4cm 정도의 차이를 보이는 것으로 분석되었다. 결론적으로 영산강하구둑 배수갑문 배제능력을 검토한 결과, Case 3과 4의 경우는 홍수량의 유입과는 상관없이 최대 내수위 차이가 별로 없는 것으로 보아 배수갑문의 배제능력은 폭과의 관계도 중요하지만 외조위의 영향이 더 크게 작용하는 것으로 판단되며, 영산강하구둑 배수갑문의 적정규모는 Case 3의 경우 현행 폭 240m의 2배인 480m가 적정한 것으로 판단된다. 또한 영산강하구둑의 계획홍수위 EL.+1.64m로 내수위를 저감하기 위해서는 영산강하구둑 단독 확장만으로는 배제가 어려우므로 영산-연락수로-영암호 연계운영을 통한 영산호 내수위 저감이 적절한 것으로 나타났다.

아산만 방조제 배수갑문 확장계획에 따른 수리현상 검토

박병준 ( Byong-jun Park ),송현구 ( Hyun-ku Song ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

아산만 방조제는 경기도 평택시 현덕면 권관리와 충청남도 아산시 인주면 공세리 사이에 위치한 총 길이 2,564m의 방조제로 평택과 아산 주변의 염수차단 및 연안 침식의 방지, 원활한 통수능력 배양을 목적으로 1973년 12월에 완공되었다. 그러나 아산호 상류지역의 도시화 진행과 이상 기후 등에 따른 강수량 증가로 배수갑문 확장이 요구됨에 따라 배수갑문 확장사업이 시행되어, 아산호의 홍수 관리능력 증대, 상습침수 농경지의 배수개선 및 침수구역 감소, 아산호 관광단지와 연계한 관광자원으로서의 역할 등이 기대되고 있다. 본 과업은 2차원 및 3차원 수치모의로 배수갑문확장 후 발생할 수 있는 장ㆍ단기 퇴적에 의한 지형변화 예측과 교량신설에 따른 영향을 검토하여 아산만 및 주변 해역에 미치는 환경영향을 최소화하고 주변 환경을 효과적으로 보전하는데 필요한 기초자료를 제공하고, 수리모형실험 결과의 신뢰성 확보에 목적이 있으며, 실험결과 아산만방조제 배수갑문 확장, 평택항 남측호안 철거, 화옹 방조제의 해수소통 차단 등으로 인한 아산만일대 수리현상 변화를 Delft3D로 예측한 결과 조위변화는 미소한 것으로 나타났으며, 최강유속은 다소 느려졌다. 배수갑문이 확장된 상태에서의 외곽호안에 미치는 영향은 현재 상태와 크게 달라지는 점은 없다고 판단되며, 신설 배수갑문으로만 방류하면 외곽호안에 미치는 영향은 줄어드는 것으로 나타나 배수갑문 확장에 따른 이점이 기대된다. 아산만 방조제 배수갑문 확장 상태에서의 내ㆍ외 수위차에 대한 배수갑문의 통수능력과 평택호대교 교각 주변의 국부세굴 현상을 FLOW-3D^ⓡ로 모의한 결과 기설 배수갑문과 신설 배수갑문의 방류량 분담비는 4:6이고, 내ㆍ외수위차가 2.50m가 넘을 경우에는 한계류가 형성되는 것을 알 수 있으며, 군말뚝 교각주변의 세굴을 방지하기 위해 보호공이 요망되는 것으로 나타났다. The gate expansion was planed to increase discharge capacity of gate structure at sea dike in Asan Bay. So it was estimated for changing of hydraulic states in Pyeongtaek Harbor Zone caused by gate expansion, by 2D, 3D CFD module and hydraulic physical scale model test. In result, influence of gate expansion was less than tidal current and discharge ratio between old gate and new gate was 4:6.

배수갑문의 운용에 따른 3차원 수리해석

이현만 ( Hyun Man Lee ),최원 ( Won Choi ),윤성수 ( Seong Soo Yoon ),김한중 ( Han Joong Kim ),이정재 ( Jeong Jae Lee ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

1990년에 완공된 금강하구둑은 해수로부터 금강 내부에 유입되는 염분 침투를 저지하여 새만금 지구의 농작업에 원활한 담수를 공급하기 위하여 건설된 대표적인 농업토목 구조물이다. 그러나 최근에 발생한 태풍 및 이상강우로 인하여 설계홍수량이 증가되었고, 배수갑문이 설치된 후 20년 이상 경과한 노후화된 구조물이기 때문에 배수갑문의 운용에 따른 구조물의 수리학적 안정성과 기능성에 대한 재검토가 요구 된다. 현재까지 배수갑문의 개폐 시 변화하는 유체의 수리현상을 반영한 실질적인 설계는 거의 전무하다고 할 수 있으며 배수갑문의 게이트하단의 유속측정은 오리피스 공식에 의한 추정치만 제시되어 있는 실정이다. 특히, 유체의 유입과 유출이 발생하는 배수갑문의 하단부 형상은 배수갑문 가동 시 해수 바닥면의 세굴을 일으키는 주요 요인으로 작용하고 있기 때문에 유체의 거동을 보다 더 정확히 예측하기 위한 3차원 해석이 필요하다. 또한 상하로 개폐할 수 있는 직 4각판 모양의 슬루스 게이트(Sluice gate) 형태 배수갑문의 수압은 게이트 운용과 강우현상에 따라 현저히 달라지는 분포형태를 보인다. 그러므로 본 연구는 금강하구둑에 설치된 슬루스 게이트 형태의 배수갑문에 대하여 게이트 운용에 따른 3차원 수리현상을 시뮬레이션하고 기존 2차원 해석에서 간과한 부분을 연구 하며 배수갑문 하단부의 형상에 대하여 수리학적으로 유리한 형상을 제시 하고자 한다.

배수갑문 운영에 따른 새만금수역 수질변화 예측

엄명철 ( Myungchul Eom ),정재운 ( Jaewoon Jung ),권효근 ( Hyokeun Kwon ),조진훈 ( Jinhoon Jo ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

새만금 지역은 2006년 4월에 방조제 전 구간에 대한 연결공사가 완료되어, 현재 배수갑문 2개소를 통해 해수가 유통되고 있다. 정부의 새만금개발 방침에 따라 방조제 끝막이 이후에도 한시적으로 배수갑문을 통해 해수가 지속적으로 유통되고 있으며, 이 후 내부수역을 대상으로 담수화가 추진되면 본격적인 용수 사용이 가능한 하구담수호가 조성될 계획이다. 현재 실시되고 있는 배수갑문을 통한 해수유통은 새만금수역의 수질개선 및 상류지역의 침수방지 등을 고려하여 최대한 외해수가 유입될 수 있도록 추진되고 있으며, 이를 위해 적정 관리수위를 EL. (+)1.00m 수준으로 유지하고 있다. 그러나 향후 방수제 및 산업단지 조성 등 내부개발 공사의 본격적인 추진을 위해서는 새만금호의 관리수위 조정이 불가피하며, 이에 따른 해수유통량 감소로 인해 새만금 수역은 급격한 수질저하 및 생물폐사 등 직접적인 환경변화가 예상된다. 본 연구에서는 향후 방수제 조성공사를 위해 예상되는 새만금수역의 관리수위 조정 및 이를 위한 배수갑문 운영에 따른 수질변화를 예측하였다. 관리수위 시나리오를 설정하고 이를 3차원 동적 수질예측 모델인 GEMSS 모델을 활용하여 시나리오별 수질변화를 분석하였다. 관리수위 운영 시나리오별 화학적산소요구량(Carbonaceous Oxygen Demand, COD) 농도 범위는 만경수역의 경우 EL. (-1.0m)와 EL. (-1.6m)에서 각각 2.2~7.9㎎/L와 2.4~16.5㎎/L로 나타났으며 연평균 농도는 각각 4.9㎎/L와 6.9㎎/L로 나타났다. 동진수역에서의 COD 농도범위는 EL. (-1.0m)와 EL. (-1.6m)에서 각각 2.2~6.7㎎/L와 2.2~10.4㎎/L로 나타났고 연평균 농도는 각각 4.5㎎/L와 5.4㎎/L로 분석되었다. 관리수위별로 예상되는 수역 중앙부의 총인(Total Phosphorus, TP) 농도는 EL.(-1.0m)인 경우 0.070~0.080㎎/L이며, EL. (-1.60m)에서는 0.080~0.110㎎/L 범위이다. 즉 방수제 공사 등을 위해 관리수위를 낮게 유지하는 시나리오에서는 배수갑문을 통한 해수유통량이 급격하게 줄어들게 되므로, 새만금수역 내 수질은 상대적으로 높은 농도값을 나타내었다. 따라서 공사의 수월성과 수역의 수질관리 등을 함께 고려한 적절한 관리수위 설정 및 배수갑문 운영이 향후 방수제 공사시에 필요할 것으로 판단된다. 한편, 본 수질변화 예측에서는 관리수위 저하 및 이에 따른 해수유통량 감소로 예상되는 수역내 해양생물의 급격한 폐사에 따른 수질저하 현상은 전혀 고려하지 않았으므로, 향후 해양생물 등의 폐사로 인한 수질영향 인자까지 모두 고려할 경우 시나리오별 수질예측결과는 현저하게 달라질 수 있다. 따라서 이러한 해양생물 폐사에 따른 영향까지 고려한 새만금수역의 환경영향 분석이 필요하며, 이에 따른 관리수위 조정이 필요할 것으로 판단된다.

배수갑문의 노후손상유형 및 원인 분석

김관호 ( Kwan-ho Kim ),조영권 ( Young Kweon Cho ),이준구 ( Jun Gu Lee ),김명원 ( Myeong Won Kim ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

배수갑문 구조는 일반 수문과별 차이가 없으나 담수호를 방비하는 중요한 구조물이며 또 늘 외해의 풍파로 수량 및 유수의 상태가 늘 변동하고 비교적 악조건의 기초지반위에 축조되는 경우가 많으므로 안정성과 강도를 가지도록 항상 관찰하고 이상이 있을 경우 적절한 보수보강을 실시하여야 한다. 1) 배수갑문 노후손상유형 배수갑문 노후손상유형은 갑문부에서는 콘크리트에 대하여는 골재노출이 44%로 가장 크게 나타났는데 골재의 상태는 바닷물에 세굴 되어 매끈한 표면을 유지하고 있었다. 표면 부식과 균열에 의한 것이 33%로 나타났으며 표면 박리박락도 10%정도로 그 노후손상이 나타났다. 철근에 대한 노후손상유형은 노출 및 부식이 13%로 나타났다. 2) 배수갑문 노후손상원인 배수갑문의 경우에는 바닷가와 인접한 구조물이기 때문에 비례염분함량이 많아지고 이로 인해 콘크리트 표면의 염화물이온 농도가 극히 높아져서 콘크리트 내부로의 염화물이온 침투속도도 빨라질 수 밖에 없는 구조물 중의 하나이다. 그 결과 콘크리트 표면과 철근의 부식을 그 만큼 가속화 시켜 노후손상원인이 산·염분에 의한 것이 37%로 가장 크게 나타났다. 그리고 동결융해의 반복에 의한 원인이 26%로 해안지대에서는 년 평균 기온차가 많이 나기 때문이라고 판단된다. 그리고 중성화 원인에 의한 것이 11%로 분석되었다. 배수갑문 구조물의 경과년수가 지날수록 공기중의 이산화탄소등의 작용을 받아 탄산칼슘으로 바뀌게 되는데 이를 중성화라고 일컫는데 콘크리트의 중성화가 진행되면서 배수갑문 구조물에서는 내부에 존재하는 철근의 경우 부동피막의 표면박리 박락이 되는 것으로 판단된다. 그 이외에 배수갑문의 노후손상원인은 탄산화와 공동에 의한 것이 각각 7%로 나타났으며, 시공시 불충분한 다짐이 4%, 표면두께 부족으로 인한 것이 4%, 건조수축 4% 둥으로 그 원인을 추정할 수 있었다.

영산강 하류부 홍수조절을 위한 영산호-영암호 연계운영 방안

김대근(Kim Dae Geun),이재형(Lee Jae Hyung) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 B Vol.28 No.3B

영산호의 배수갑문 확장, 영암호의 배수갑문, 연락수로의 확폭이 영산강 하류부 홍수위 조절에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 영산호와 영암호를 하나의 연계시스템으로 구성하여 부정류 해석을 수행하였다. 영산호 배수갑문의 폭, 영암호 배수갑문의 폭, 연락수로의 폭이 현상태인 조건에서, 영산호-영암호 연계운영의 효과는 미미한 것으로 분석되었다. 영산호의 내수위를 낮추기 위해서는 연락수로의 폭과 영암호 배수갑문의 폭을 확장하는 것이 효과적이며, 영산호 배수갑문의 폭을 확장하는 것은 상대적으로 그 영향이 작은 것으로 분석되었다. 연락수로의 폭을 확장하는 것은 영암호의 내수위 상승을 유발하는데, 상승한 영암호의 내수위를 낮추기 위해서는 영암호 배수갑문과 영산호 배수갑문을 함께 확장하는 것이 필요하다. 연락수로의 폭을 확장함으로써 호소간 분기유량을 증대시키면, 연락수로 제수문의 개폐기준 조정을 통해 영산호의 내수위를 효과적으로 조절할 수 있는 것으로 분석되었다. In order to determine the effects of lock gate expansion at the Lake Youngsan and Yeongam as well as increase in the width of the connecting channel of the two lakes on flood control downstream of the Youngsan River, an unsteady hydraulic flood routing was conducted by combining the Lake Youngsan and Yeongam as a single connected system. The coupled operation of the two lakes was found to have little effect when the widths of the lock gates and the connecting channel are set at the current level. It was also found that increasing the width of the connecting channel as well as the lock gate of the Lake Yeongam is an effective means of reducing the stage of the Lake Youngs an, whereas an increase in the width of the Lake Youngsan's lock gate had a relatively smaller effect. The extended width of the connecting channel leads to a rise in the stage of the Lake Yeongam. In order to reduce the elevated stage, The Lake Yeongam's lock gate must be expanded along with the Lake Yeongsan's lock gate. The analysis found that the stage of the Lake Yeongsan can be effectively controlled through adjustment of opening and shutting criteria of the connecting channel's lock gate, when diversion discharge between the lakes is increased as a result of expanding the width of the connecting channel.

입자추적 실험을 이용한 새만금 배수갑문 유출수의 영향 범위 연구

조창우(Chang Woo Cho),송용식(Yong Sik Song),방기영(Ki Young Bang) 한국해안해양공학회 2020 한국해안해양공학회 논문집 Vol.32 No.4

입자추적 실험 결과를 이용하여 새만금 배수갑문 유출수의 영향 범위 파악을 위한 방법론을 수립하고, 2017년을 대상으로 새만금 배수갑문 유출수의 영향 범위를 계절별 확률 분포로 제시하였다. 물질 수송 시간의 지표 중 하나인 water age를 계산하고 입자추적 실험 결과와 비교하여 계산 결과의 타당성을 입증하였다. 배수갑문 유출수는 신시 또는 가력 배수갑문을 중심으로 그 영향 범위가 방사형으로 증가하는데 계절풍의 영향으로 동계에는 남측으로, 하계에는 북측으로 영향 범위가 치우치는 것으로 예측되었다. 예측 결과는 2017년 상황에 한정되지만, 본 연구에서 수립한 입자추적 실험을 이용한 배수갑문 유출수 영향 범위 산정 기법은 현재 변화하고 있는 새만금 해역의 장래 배수갑문 유출수의 영향 범위 산정 연구에 활용이 가능하다. This study suggested a method calculating the influence of effluent discharge from Saemangeum sluice-gates using the particle tracking model. For 2017, we presented the seasonal effects of effluent discharge as probability spatial distributions and compared with the results of the water age, one of the indicators of transport time scale. The influence of sluice-gates effluent discharge increases radially around Sinshi or Gaseok gates, which are expected to be biased toward the south in winter and north in summer due to the effect of seasonal winds. Although the results of the prediction are limited to the 2017 situation, the method of calculating the influence of sluice-gates effluent discharge using the Lagrangian particle tracking model can be used to predict the future of the around Saemangeum.

실험적 방법에 의한 솔리천 배수갑문 방류능력 검토

박병준 ( Byong-jun Park ),김하집 ( Ha-jip Kim ),하재율 ( Jae-yul Ha ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

배수갑문은 외해로부터 조수를 차단하고, 강우시 유역으로 유입되는 홍수를 배제하는 하구 구조물로 이상 조위에 따른 염해방지와 홍수조절을 담당하는 중요한 매립ㆍ간척 시설물이라 할 수 있다. 솔리천 배수갑문은 충청남도 서천군 장항읍 장암리 솔리천 하구에 소재하고, 옥남 방조제를 끼고 운영되고 있으나, 군장 국가산업단지 조성공사로 인하여 솔리천의 길이가 황해쪽으로 연장됨으로 인해 하구의 위치가 바뀌어 새로운 배수갑문의 건설을 필요로 하게 되었다. 본 과업에서는 군장 국가산업단지(장항지구) 조성공사 후 단지를 가로지르는 솔리천의 하구에 새로 건설될 솔리천 배수갑문 설계안에 대해 현장과 같은 수리조건을 적용하여 3차원 수치모의와 수리모형실험을 통해 그 결과를 비교함으로써 배수갑문 주변의 수리현상을 검토하였다. 18건의 수치모의, 25건의 수리모형실험이 실시되었으나 본 과업에서는 내측 수위를 홍수위인 EL.(+)3.750m로 고정한 조건에서 외측 조위를 2m 간격으로 변화시킨 5개 실험결과를 통하여 통수능을 비교할 수 있었고, 수치모의에서는 최대 572㎥/s, 최소 39㎥/s, 수리모형실험에서는 최대 612㎥/s, 최소 41㎥/s를 방류하는 것으로 나타나 수치모의 결과에 비하여 수리모형실험 결과가 약 4.9~6.5% 가량 큰 경향을 보였다. 그러나 정성적인 결과는 동일한 것으로 분석되어 본 과업에서의 수치 및 물리실험은 수리현상이 비교적 잘 재현되었다고 판단된다. To estimate discharge capacity of Soli-Cheon Gate based on original development plan, 3D numerical simulation and hydraulic physical scale model test were executed. In the result, the maximum discharge was 572㎥/s, minimum discharge was 39㎥/s in numerical simulation. And maximum discharge was 612㎥/s, minimum discharge was 41㎥/s in physical test. So the result of physical test is larger than numerical. But the difference of value between physical result and numerical is 4.9~6.5%.