최신 소류사 메타분석 자료 기반 소류사량 경험식 적용성 분석 (Assessment of bedload empirical equation applicability based on recent bedload meta-analysis data)

서지정보

· 발행기관 : 한국수자원학회
· 수록지 정보 : 한국수자원학회 논문집 / 58권 / 4호 / 329 ~ 343페이지
· 저자명 : 노효섭, 서일원, 박용성

초록

하천 관리에서 중요한 인자인 유사량의 산정은 매우 중요하나 다양한 조건에서 적용할 수 있는 신뢰성 높은 소류사량 산정식은 거의 없는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 최신 소류사량 메타데이터를 활용하여 기존 경험식들의 적용 가능성을 평가하고, 적용성에 영향을 미치는 요인을 분석하였다. 분석 결과, 실험 수로에서 수집한 자료에 대해 기존 경험식들이 일치도 지수 0.65 이상의 유의미한 설명력을 보였으나, 자연 하천 자료에 대해서는 대부분 0.51 이하로 나타났다. 이는 자연 하천의 수리 특성이 실험 수로보다 복잡하고, 하천 마찰 응력 산정의 불확도가 크기 때문으로 판단된다. 산정식의 정확도를 개선하기 위해 추가적인 설명변수를 도입하는 방안, 실측이 어려운 바닥 마찰 응력을 대신할 대체 소류력 변수를 활용하는 방안, 양상 변동(regime shift)을 반영한 산정식 개발을 대안으로 제시하였다. 이러한 새로운 접근은 다양한 조건에서 소류사량 산정의 정확도를 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

영어초록

Accurate estimation of sediment transport is crucial for river management. However, currently, there are no sediment transport equations widely applicable under diverse conditions. This study evaluates the applicability of existing sediment transport equations using the latest sediment transport metadata and analyzes factors influencing their applicability. For laboratory flume data, existing equations demonstrated meaningful explanatory power with the index of agreement (IoA) exceeding 0.65. In contrast, for natural river data, IoA values were mostly below 0.51, indicating limited applicability. This discrepancy is likely due to the greater complexity of hydraulic characteristics in natural rivers and the higher uncertainty in estimating shear stress compared to laboratory conditions. To improve the accuracy of the empirical equation, this study proposes several alternatives; introducing additional explanatory variables, utilizing alternative sediment transport parameters to replace shear stress, and developing equations that account for regime shifts. These approaches are expected to improve the accuracy of sediment transport estimation across various conditions.

참고자료

· 없음