천변저류지와 횡월류량

천변저류지의 정의

천변저류지는 하천 옆에 둘레를 제방으로 쌓은 저류시설이다.

평상시에는 농지나 공원으로 쓰다가, 홍수 때 하천 물을 넘겨 받는다.

강의 최대 유량이 줄어 하류 제방과 하도의 부담이 작아진다.

횡월류의 원리

횡월류는 본류의 물이 제방이나 월류위 마루를 넘어 옆 저류지로 흘러드는 현상이다.

흐름 방향과 직각으로 넘친다는 뜻에서 횡(橫)이라 한다.

월류 시작 수위가 정해져 있어 평상시에는 넘지 않고, 기준 수위를 넘는 홍수 때만 작동한다.

유량분기와 저류용량

홍수 조절의 핵심은 본류 유량을 하도와 저류지로 나누는 유량분기다.

본류 첨두유량에서 저류지 분담 유량을 빼면 하류 제어 유량이 된다.

저류용량은 월류 후 저류 시간 동안의 분담 유량을 적분해 구한다.

계산이 끝나면 저류지 면적과 높이로 그 용량이 실제 확보되는지 확인한다.

횡월류량 계산 예제

가상의 예로 본류 홍수량 300㎥/s에서 월류량을 위어식으로 계산한다.

월류량은 위어식으로 구한다. 여기서 C는 유량계수, L은 월류 마루 길이, h는 월류 수심이다.

C는 1.8, L은 50m, h는 1.2m로 두면 월류량은 약 118.3㎥/s가 된다.

본류 통과량은 181.7㎥/s가 된다. 본류 유량의 약 40%가 저류지로 분담된다.

횡월류식과 수문식 비교

천변저류지의 형식은 횡월류식과 수문식으로 나눠 비교한다.

횡월류식은 조작 없이 월류위로 분기량이 정해져 설계가 단순하다.

수문식은 방류 시점과 양을 조절하지만 설비 고장과 운영 인력이 필요하다.

천변저류지는 수문이 없어 방류 조절이 어렵고, 초기 강우로 먼저 찰 수 있다.

시험에서 자주 틀리는 실수

가장 흔한 실수는 천변저류지를 댐식 저류지처럼 설명하는 것이다.

방류 수문이 없다는 점과 월류 개시 수위, 본류 수위 차를 함께 써야 한다.

저류용량을 계산할 때는 평상시 이용과 홍수 시 저류를 구분해야 한다.

정리

천변저류지는 하천 옆 둘레를 제방으로 쌓아 홍수량을 낮추는 저류시설이다.

횡월류는 본류 수위가 월류위를 넘을 때 옆 저류지로 물이 넘어가는 것이다.

직접 풀어 보자.