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연구과제 상세정보

유역분지의 자연환경 조건과 인간 간섭에 의한 하천의 하도 및 퇴적물 변화에 대한 연구
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 중견연구자지원사업
연구과제번호 2008-327-B00828
선정년도 2008 년
연구기간 2 년 (2008년 11월 01일 ~ 2010년 10월 31일)
연구책임자 이광률
연구수행기관 경북대학교
과제진행현황 종료
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 본 연구는 낙동강 유역분지의 여러 하천 중에서도 하천의 규모는 비슷하지만, 지질, 기후, 지형 등의 자연환경 조건과 유역분지 및 하도의 체계와 관리에 있어 차이가 있는 내성천과 위천을 대상으로 하여, 전통적인 지형 조사 방법과 GIS 프로그램 및 지상 라이다(LIDAR)를 이용하여, 지난 100년간의 하도 변화 양상과 최근의 유역분지 및 하도의 개발 등 인간 간섭에 따른 하도와 퇴적물의 변화 특성에 대해 분석하고자 한다
    먼저, 지형도, 수치지형도, 항공사진 등을 기반으로 GIS 프로그램을 이용하여, 하천 하도의 자연 및 인위적인 영향에 따른 장기적인 형태 변화의 양상을 정량적으로 분석하고자 한다. 그리고 야외조사를 통한 자료 수집 및 지도화와 하도 퇴적물 시료에 대한 광물․화학적 분석과 연대측정을 실시하고, ㎝ 단위의 미세한 지형 기복을 정량적으로 분석할 수 있는 첨단 장비인 라이다를 이용하여 하도 내에서 발생하는 미지형 기복의 변화를 시계열적으로 분석함으로써, 최근 유역분지의 인위적인 개발과 간섭에 의한 하도의 형태와 하도 내 퇴적물의 질적․양적인 변화를 파악하고자 한다.
  • 기대효과
  • 본 연구는 하천 유역분지의 지질, 기후, 지형, 식생, 토양 등의 자연환경적 조건에 따른 하천 하도의 특성을 파악하는데 있어 중요한 틀을 제공할 것이다. 또한, 최근 유역분지와 하도에 대한 인위적인 개발과 이용이 하천의 유량, 유속, 퇴적물 등의 변화에 미치는 영향과 이로 인한 하도 내 지형 기복의 변화와 수위 상승을 확인함으로써, 유역분지 및 하도의 인위적인 변화가 우리나라의 주요한 자연재해 중에 하나인 하천 범람에 의한 홍수의 위험성을 얼마나 증대시키고 있는지에 대해서 추론할 수 있는 자료를 제공할 것으로 판단된다.
    그리고 본 연구에서 제시된 자연 및 인위적인을 종합한 하천의 변화의 여러 가지 분석 결과들은, 환경을 고려한 지속 가능한 개발을 위하여 최근 끊임없이 제기되고 있는 유역분지와 하도 관리 및 보존을 위한 다양한 대책을 수립함에 있어서, 유역분지와 하도 사이의 관계를 종합적으로 고려하여, 하천의 고유한 속성을 유지하면서 하도와 유역분지를 관리할 수 있는 근거 자료로서 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각한다.
  • 연구요약
  • 낙동강의 상류와 중류 지역의 하천에 대한 지형학 및 수문학 분야의 연구는 상대적으로 미비한 편이며, 특히, 유역분지적 관점에서 유역분지의 자연환경 및 인위적인 특성이 하천의 하도 지형과 퇴적물 특성 변화에 미치는 영향을 중심으로 진행된 자연지리적 연구는 거의 없는 편이다. 따라서 본 연구는 낙동강의 지류인 내성천과 위천을 대상으로 하여, 지난 100년간의 장기적인 하도 변화 양상을 분석하고, 연구 기간인 2년간의 유역분지와 하도에 대한 인위적인 간섭이 하도 내 미지형과 퇴적물의 변화에 미치는 영향을 파악하고자 한다.
  • 한글키워드
  • 하천,하도,지형 변화,인위적인 간섭,자연환경 조건,퇴적물,유역분지
  • 영문키워드
  • River,Drainage Basin,Human Interferences,Conditions of Natural Environment,Deposits,Geomorphological transformation,Channel
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 내성천은 유역분지의 절반 이상이 중생대 쥐라기의 대보화강암이며, 위천은 유역분지의 대부분이 중생대 백악기 퇴적암이다. 내성천은 유역의 평균 해발고도가 높고 풍화층이 두껍게 발달하며, 위천은 내성천에 비해 해발고도가 낮고 하계와 일치되는 방향의 많은 단층선이 발달하고 있다. 이로 인해, 위천은 내성천에 비해 기복량이 크고, 하계밀도가 높으며, 유역의 형상이 복잡하고, 하곡 폭이 넓으며, 요형도가 큰 것으로 분석되었다. 그리고 위천은 내성천보다 유출률이 약간 낮고, 유출의 지연시간이 조금 길며, 선행강우의 유출에 대한 영향이 다소 미약한 것으로 나타났다.
    유역분지의 기반암, 토양, 지표 피복 특성의 차이로 인해, 유속이 느린 위천이 내성천에 비해 하천 수위 변화가 심한 것으로 나타났다. 그리고 입상붕괴된 화강암 퇴적물을 공급 받는 내성천은 상․하류 거의 대부분에서 조립 모래의 입도를 일정하게 나타내고 있지만, 퇴적암 퇴적물이 공급되는 위천은 상류에서 하류로 가면서 평균 입도가 급격히 작아지는 특징을 보인다. 이러한 모래입자 크기의 퇴적물 이동과 준설, 골재 채취 등의 하도 간섭이 활발한 내성천은 위천에 비해 하도 표면의 변화가 심하여 식생 피복이 매우 불량한 것으로 분석되었다.
  • 영문
  • More than half of the Naeseongcheon River basin consist of Jurassic granites, and most of the Wicheon River basin consist of Cretaceous sedimentary rocks. The average height above sea level is high and the weathered mantle is developed thick in Naeseongcheon River, while the average height above sea level is low and the lots of fault lines which are correspond the direction of the river course are developed in Wicheon River. Because of these, the results of analysis showed that Wicheon River has more complex the form of drainage basin, larger amount of relief, higher drainage density, wider width of river valley and bigger concavity than Naeseongcheon River. And Wicheon River has a little lower runoff rate, some longer lag time of runoff and more or less smaller the influence of the API(antecedent precipitation index) for rainfall runoff than Naeseongcheon River.
    Due to the differences of bedrocks, soils and characteristics of land covers in the basins, Wicheon River with the slow flow speed shows the larger variations in river stage than Naeseongcheon River. While Naeseongcheon River fed by the granite sediments throughout granular disintegration has the regular grain size properties with coarse sand in the most of river, Wicheon River fed by sedimentary rocks indicates the dramatic decreases of grain size lower-ward. Naeseongcheon River with channel interferences such as sand-sized sediment transportations, dredges, and aggregate collections is analyzed as poorer vegetation covers than Wicheon River due to the dramatic changes in channel surfaces.
연구결과보고서
  • 초록
  • 본 연구는 낙동강 유역분지의 여러 하천 중에서도 하천의 규모는 비슷하지만, 지질, 기후, 지형 등의 자연환경 조건과 유역분지 및 하도의 체계와 관리에 있어 차이가 있는 내성천과 위천을 대상으로 하여, 전통적인 지형 조사 방법과 GIS 프로그램 및 지상 라이다(LIDAR)를 이용하여, 하도 변화 양상과 최근의 유역분지 및 하도의 개발 등 인간 간섭에 따른 하도와 퇴적물의 변화 특성에 대해 분석하였다.
    내성천은 유역분지의 절반 이상이 중생대 쥐라기의 대보화강암이며, 위천은 유역분지의 대부분이 중생대 백악기 퇴적암이다. 내성천은 유역의 평균 해발고도가 높고 풍화층이 두껍게 발달하며, 위천은 내성천에 비해 해발고도가 낮고 하계와 일치되는 방향의 많은 단층선이 발달하고 있다. 이로 인해, 위천은 내성천에 비해 기복량이 크고, 하계밀도가 높으며, 유역의 형상이 복잡하고, 하곡 폭이 넓으며, 요형도가 큰 것으로 분석되었다. 그리고 위천은 내성천보다 유출률이 약간 낮고, 유출의 지연시간이 조금 길며, 선행강우의 유출에 대한 영향이 다소 미약한 것으로 나타났다.
    유역분지의 기반암, 토양, 지표 피복 특성의 차이로 인해, 유속이 느린 위천이 내성천에 비해 하천 수위 변화가 심한 것으로 나타났다. 그리고 입상붕괴된 화강암 퇴적물을 공급 받는 내성천은 상․하류 거의 대부분에서 조립 모래의 입도를 일정하게 나타내고 있지만, 퇴적암 퇴적물이 공급되는 위천은 상류에서 하류로 가면서 평균 입도가 급격히 작아지는 특징을 보인다. 이러한 모래입자 크기의 퇴적물 이동과 준설, 골재 채취 등의 하도 간섭이 활발한 내성천은 위천에 비해 하도 표면의 변화가 심하여 식생 피복이 매우 불량한 것으로 분석되었다. 하도의 횡단면 변화가 가장 심한 곳은 NM1 지점과 WL2 지점으로서 모두 4대강 사업과 관련되어 댐과 임시 도로의 공사가 진행되면서 상류로부터의 퇴적물 공급이 차단 또는 감소되어 하상의 고도 저하가 뚜렷이 나타나고 있다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 본 연구 결과는 내성천과 위천을 대상으로 하여 하도의 미지형과 퇴적물에 대한 시계열적 변화 양상과 그 원인을 분석함으로서, 인위적으로 간섭받고 있는 우리나라 하천의 하도 기복과 물질 피복 특성과 변화 경향에 대한 많은 자료와 시사점을 제공할 것으로 기대한다. 즉, 본 연구 결과는 하천 유역분지의 지질, 기후, 지형, 식생 등의 자연 환경 조건이 하천 하도의 형태와 물질 피복에 미치는 영향 뿐 아니라, 최근 유역분지와 하도에 대한 인위적인 개발과 이용이 하천의 수리적 특성과 퇴적물 공급에 변화를 주면서 하도 내 미지형 기복의 변화를 유발하는 고정과 그 원인에 대해 분석하였다.
    본 연구에 제시된 자연적 및 인위적인 하천 하도의 변화에 대한 분석 자료는 최근 하도의 자연적 및 인위적인 변화가 우리나라의 주요한 자연재해 중 하나인 하천 범람에 의한 홍수의 위험성을 얼마나 증대시키고 있는지, 그리고 하도 내의 식생과 생태계에 어떠한 영향을 미칠 것인지를 판단 할 수 있는 많은 자료를 제공할 것이다. 또한 본 연구 결과는 환경을 고려한 지속 가능한 개발을 위하여 최근 끊임없이 제기되고 있는 유역분지와 하도 관리 및 보존을 위한 다양한 대책을 수립함에 있어서, 유역분지와 하도 사이의 관계를 종합적으로 고려하여, 하천의 고유한 자연적 속성을 유지하면서 하도와 유역분지를 효과적으로 관리할 수 있는 근거 자료로서 매우 유용할 것으로 판단된다.
  • 색인어
  • 유역분지, 하천, 하도, 하상, 내성천, 위천, 기후, 수문, 지질, 지형, 식생, 퇴적물, 준설, 댐, 골재채취
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