소하천 모니터링을 위한 자동유량계측기술 개발 및 적용성 검토 (Development and Evaluation of Automatic Discharges Measurement Technology for Small Stream Monitoring)

서지정보

· 발행기관 : 한국방재학회
· 수록지 정보 : 한국방재학회논문집 / 18권 / 6호 / 347 ~ 355페이지
· 저자명 : 정태성, 주재승, 최현석, 김서준

초록

소하천은 상류에 위치해 하류에 위치한 국가 및 지방하천의 홍수피해에 미치는 영향이 클 뿐만 아니라 소하천 유역 내에서도 피해가 증가하고 있어 적절한 예방⋅대응 대책이 필요하다. 그럼에도 불구하고 소하천은 미계측 유역으로 남아 있어 적절한 대책마련에 어려움을 겪고 있다. 더불어 국내 소하천은 22,800여개로 지자체 소하천 담당 공무원의 수에 비해 그 수가 너무 많아 홍수 시 수리량 자료를 계측하는 데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 최소한의 인력으로도 소하천 계측이 가능한 CCTV 기반의 자동유량계측기술을 개발한다. 개발된 기술의 정확성을 검증하기 위하여 국립재난연구원에서 시범운영중인 울주군에 위치한 중선필천에서 유량을 계측하고 그 결과를 도플러유속계를 이용하여 실측한 유량과 위어 유량을 함께 비교하였다.
비교 결과 자동유량계측기술은 실측 유량을 잘 재현하는 것은 물론 계측시간이 짧아 소하천의 첨두유량을 측정하는데 유리한 것으로 나타났다. 더불어 본 기술은 수면과 직접접촉하지 않고도 소하천의 표면영상만을 이용하여 유속을 계측함으로써 안정적으로 유량을 계측함은 물론 하천흐름과 현장상황을 동시에 파악할 수 있어 소하천 홍수대응 지원도 가능한 지속가능한 계측방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서 개발된 계측기술로 인해 소하천에서의 모니터링이 확대될 것으로 판단되며, 이를 통해 수집된 수리량 자료는 홍수량산정을 위한 설계기준 개정이나 소하천의 재해저감을 위한 소하천 홍수 예⋅경보시스템 고도화 지원에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

영어초록

Small streams have flood effects on both national and local streams located further downstream. Moreover, damages are increasing in these basins, making the development of adaptive prevention and response measures an urgent necessity. However, the challenge is that small streams remain non-measuring sites. Furthermore, there are about 22,800 small streams, which are too many for the local governments to measure during the flood season. Thus, in this study, a CCTV-based automatic discharge measurement technology was developed to support local governments in monitoring, and minimize the labor required. To evaluate the new technology, discharges were measured in Jungsunfil-chun of Ulju-gun, which is a test bed operated by the National Disaster Management Institute, and compared with the Aquatic Doppler Velocimetry (ADV) based discharges and the weir discharges. The results show that measurements using the new technology are in good agreement with the ADV based discharges. Furthermore, the new technology has the advantage of being able to capture peak flood discharges with short measurement times. Moreover, it is a sustainable measurement method to support flood control by verification of stream flow and situational influences, and provides stable measurements by using a non-contact measurement method. It is expected that the new technology may be used to increase the number of monitoring sites, and the hydraulic data sets collected from various small stream test beds can be used to enhance the design code for estimating flood discharges and the small stream flood warning system to reduce damage in small streams.

참고자료

· 없음