A Study on the Applicability of GSTAR-1D to the Riverbed-Level Variation in the Geum River

GSTAR-1D 모형의 금강 하상변동예측 적용성에 관한 연구

  • 정성영 (한국수자원공사 수자원개발처) ;
  • 박봉진 (한국수자원공사 조사기획처 수자원조사부) ;
  • 정관수 (충남대학교 공과대학 토목공학과)
  • Published : 2006.05.18

Abstract

The purpose of this study is to simulate the riverbed profile changes downstream of Daecheong re-regulation dam from 1988 to 2001, to evaluate the model's applicability and to predict a long-term riverbed-level variation between 2002 and 2017. As a result of simulation 14 sediment transport equations provided by GSTAR-1D, it was found that Acker's & White formula was the most stable relatively. The interval used to calculate its stability was 7 days for bankful discharge$(1,000m^2/s)$, 3 days for daily maximum flow$(4,273m^2/s)$, 1 day for hourly maximum flow$(7,605m^2/s)$ and minimum flow$(8.5m^2/s)$. The simulation results of river bed changes were evaluated and compared to its measure data from 1988 to 2001. It was showed that there was the degradation for a section between Daecheong re-regulation dam and Maepo water stage gage station due to bed-material, and the degradation for a reach between Maepo and Gongju water stage gage station due to massive aggregate collection. Also, as a result of simulating the river profile change for 2002 to 2017, it was predicted that the section between Daecheong re-regulation dam and Geumnam Bridge would remain as the present profile and the reach between Maepo and Gongju water stage gage station would have some degradations in several parts, which would be stable as a whole unless it was due to artificial river profile change.

본 연구에서는 GSTAR-1D 모형을 적용하여 대청 조정지댐과 공주 수위표 구간에 대해 1988년부터 2001년까지의 하상변동을 모의하고, 국내 적용성을 평가하였으며, 2002년부터 2017년까지의 장기 하상변동을 예측하였다. GSTAR-1D에서 제공하는 14개 유사이송공식에 대한 모의결과, Acker's & White 공식이 상대적으로 가장 안정적으로 산정되었다. 안정 계산시간 간격은 만제유량$(1,000m^2/s)$은 7일, 일최대유량$(4,273m^2/s)$은 3일, 시간최대유량$(7,605m^2/s)$과 최소유량$(8.5m^2/s)$은 1일로 분석되었다. 1988년부터 2001년까지의 하상변동 모의결과와 실측자료를 비교 평가한 결과, 대청 조정지댐${\sim}$매표수위표구간의 하상저하 모의결과는 하상토의 원인으로, 매포수위표${\sim}$공주수위표 구간의 하상저하모의결과는 대규모 골재채취에 의해 발생한 것으로 분석되었다. 2002년부터 2017년까지의 하상변동 예측결과는, 대청 조정지댐${\sim}$금남교 구간은 대부분 현재의 하상이 유지될 것으로 분석되었으며, 매포수위표${\sim}$공주수위표구간은 일부 구간에서의 하상저하가 예상되었으나, 인위적인 하상변동이 아니면, 전반적으로 안정한 하상을 유지할 것으로 분석되었다.

Keywords