과학연구

대하천류역에서 큰물류출과정예보의 정확성을 높이기 위한 방법

 2017.10.13.

김일성종합대학 지구환경과학부에서는 대하천류역에서의 큰물류출과정예보의 정확성을 높이기 위한 새로운 예보방법을 연구하였다.

큰물류출과정예보의 정확성을 높이는것은 류역에 건설된 큰물조절저수지의 물관리를 과학화하여 큰물피해를 방지하고 물수요를 원만히 보장하는데서 중요한 문제로 나선다.

지난 시기 큰물류출과정예보에서 많이 리용되여온 단위과정선법은 류역에서 강수로 인한 출구에서의 선형체계응답을 묘사하기 위한 전통적인 방법이지만 그것은 응답함수가 전체류역에 대하여 집중화되고 류역특징의 공간적분포를 명백히 고려하지 못하는 제한성을 가진다.

도달시간분포를 고려한 순간단위과정선모형은 류역을 살창단위로 세분하고 매 살창에 대표속도를 할당함으로써 출구에로의 도달시간을 결정하였으며 그에 기초하여 출구에서의 흐름량과정선을 얻을수 있게 한다.

이 모형은 원리적으로 새롭고 큰물류출과정에 대하여 높은 정확도로 예측할수 있지만 그 적용범위가 500km2이하의 작은 류역에 제한되여있다.

면적이 비교적 큰 류역들에 이 모형을 적용하기 위하여서는 류역을 작은 류역들로 구분하는것과 함께 강물길류출과정계산을 위한 모형과 결합하여야 한다.

우리는 류역을 경사면과 물길로 구분하고 비탈면구역에서는 도달시간분포를 고려한 순간단위과정선모형을, 물길구간에서는 하천큰물흐름의 운동방정식과 련속방정식에 기초한 운동파모형을 적용하여 큰물류출과정을 계산하였다.

강물길류출계산을 위한 운동파모형은 음계차도식을 리용하여 풀이하며 여기에서 하천의 단위길이당 측면류입량은 도달시간분포를 고려한 순간단위과정선모형으로 계산된 결과값을 리용한다.

새롭게 연구한 큰물류출과정예보방법의 정확도는 지난 시기의 단위과정선법에 비해 15%로 더 높아졌으며 이때 큰물마루오차는 12%이하, 큰물마루출현시간의 오차는 2시간이하이다.

새롭게 연구한 방법은 청천강류역을 비롯한 대하천류역들에 건설된 계단식수력발전소저수지체계들에서 물관리를 과학화하는데 적극 이바지하였다.