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연속 경사 면적법을 통한 자동유량관측소에서의 실측 조도계수 산정

by 임진수 posted Jan 06, 2026
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논문명 연속 경사 면적법을 통한 자동유량관측소에서의 실측 조도계수 산정
저자명 이익한, 김동수, 김경동, 노영신
학술지 한국수자원학회논문집
게재연월 2025-12-30
권/호 Vol.58, No.12
발행기관 한국수자원학회
국명 대한민국
DOI http://doi.org/10.3741/JKWRA.2025.58.12.1425

하천 유량은 수자원 관리와 홍수 예보의 핵심 지표이나, 이를 산정하는 전통적 단일 수위–유량곡선은 하천의 비정상류 조건에서 이력현상으로 체계적 오차가 발생한다. 본 연구는 영산강 본류에 위치한 나주시(나주대교)에서 H-ADCP (Horizontal-Acoustic Doppler Current Profiler) 실측유량과 상·하류 수면경사를 결합하여 연속 경사-면적법(CSA)을 역산하고, 2020년 홍수사상에 대해 10분 간격의 실측 Manning 조도계수 n을 산정한 뒤 단면 특성을 반영해 수위별 구간화 후 2019, 2021년 홍수사상에서 CSA 유량을 재산정 및 검증하였다. n은 저수위 급감–중수위 수렴–급확대 직전 변곡–고수위 재상승의 공통 패턴을 보였고, 기존 경험식이나 설계기준에서 사용되는 고정값보다 크게(극한 홍수 시 n≈0.08~0.09) 수렴하였다. 구간화한 n을 적용한 CSA는 6개 홍수사상에서 이력현상을 효과적으로 재현하여 결정계수 R2≥0.94, 첨두오차 ≤3%의 성능을 보였으나 저유량에서는 nRMSE가 10% 이상으로 증가하였다. 결론적으로, 실측 n의 시계열 추정과 구간 적용은 CSA의 재현성을 유의하게 향상시켜, 여러 하천에서 실측 조도계수 산정과 CSA의 실무 적용 가능성을 한층 높일 수 있을 것으로 기대된다.


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