수위-유량 관계곡선

관계곡선이란

수위-유량 관계곡선은 하천의 특정 지점에서 수위와 유량의 관계를 곡선식으로 나타낸 것이다.

수위만 관측해도 그 곡선을 통해 유량을 환산할 수 있다.

수위는 자동수위계로 연속 관측이 쉽지만 유량은 직접 재기 어렵다.

곡선식과 구성요소

유량 Q는 C에 (H−H₀)의 n제곱을 곱한 값이다.

여기서 H₀는 유량이 0이 되는 영점 수위이고, C와 n은 상수다.

C와 n은 하천 단면과 흐름 특성에 맞춰 측정 자료로 정한다.

수위가 H₀보다 낮으면 유량이 0이 된다. 이 점이 식의 기준이 된다.

작성 절차

먼저 관측소 기준면과 영점표고를 확인한다.

저수위부터 홍수위까지 여러 수위에서 유량을 직접 측정한다.

측정점을 Q = C(H−H₀)ⁿ 형태로 곡선적합한다.

결정계수 등으로 적합도를 검토하고, 고수위 구간의 외삽 여부를 판단한다.

하상이 변하면 새 측정 자료로 곡선을 갱신한다.

이력현상

홍수 때는 같은 수위에서도 유량이 다르게 나타난다.

이것을 이력현상이라 하며, 상승부와 감수부의 수면경사 차이에서 생긴다.

상승부는 수면경사가 급해져 유속이 커지므로 유량이 크다.

감수부는 수면경사가 완만해져 유속이 줄어 유량이 작다.

연장과 영점 보정

고수위 유량은 측정 자료가 적어 외삽에 의존하는 경우가 많다.

연장은 고수위를 직접 측정하거나 수리 해석식으로 한다.

저수위 측정치만으로 고수위를 외삽하면 오차가 커진다.

외삽할 때는 범위를 명시하고 실측 자료로 검증해야 한다.

영점 수위는 식의 기준이므로 기준면 보정치와 함께 확인한다.

정리

핵심만 정리하면 다음과 같다.

관계곡선은 수위로 유량을 환산하는 도구이며 주기적으로 재측정해야 한다.

이력현상과 연장 방법, 영점 보정을 함께 기억한다.

앞 문제의 정답을 확인한다.