본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

형태적 수렴 특성을 이용한 하구 분류

Classification of Estuaries based on Morphological Convergence

류호상|신현정|이관홍
한국지형학회 (The Geomorphological Association Of Korea)|2012.09|한국지형학회지 (Journal of The Korean Geomorphological Association)|제19권 제3호|pp. 1-22

0

조회

0

다운로드

1

인용

0

참고문헌

키워드

하구 분류하구 길이조석 전파형태적 수렴M2 분조Estuarine classificationEstuarine lengthTidal propagationMorphological convergenceM2 constituent
주제분류지리학

초록

하구의 분류는 크게 지형경관적 특성에 근거한 정성적인 분류와 수괴의 물리적 특성에 근거한 정량적 분류로 구분될 수 있으나, 전자는 하구의 특성을 정량화하기 어려우며 후자는 자료부족으로 인해 폭넓은 적용이 어렵다. 하구의 형태적 수렴 특성은 자료의 획득이 상대적으로 용이하면서도 하구의 조석전파 특성과 연관시킬 수 있어 하구분류 기준으로 사용하기 적합하다. 본 연구는 국내 19개 하구에 대해 하구의 형태적 수렴특성을 이용하여 하구별 특징을 파악하고 분류를 시도한 것이다. 하구의 수심과 너비자료를 이용하여 수심과 너비의 감소율(n)과 무차원화된 하구의 길이(y0)를 구하고, 1차원 수심적분 운동방정식과 연속방정식으로부터 유도한 전이함수 x(n, ky)에 n와 y0을 대입하여 하구별 조위/조석 진폭비와 조위/조류 위상차를 도출하였다. 이 결과를 토대로 19개 하구의 특징을 파악하고 3개 그룹을 구분하였다. 국내 19개 하구는 크게 조위 변동이 조류 변동보다 우세한 제1그룹, 하구와 조류 변동이 조위 변동보다 우세한 제2그룹, 그리고 1그룹과 2그룹의 전이 형태를 갖는 제3그룹 하구로 분류된다. 민감도 분석 결과 하구분류 알고리듬은 하구 길이의 변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 하구 길이가 과대 혹은 과소 추정되었을 때 본래의 조위/조류 진폭비는 과소 혹은 과대 추정되며, 본래의 조위/조류 위상차는 과대 혹은 과소 추정된다. 그러므로 형태적 수렴 특성을 이용하여 하구분류를 하고자 할 때는 하구 길이의 적절한 산정이 무엇보다 중요하다. 하구분류 알고리듬은 수심의 변화를 무시하여도 동일한 분류 결과를 주는 것으로 확인되었다. 이는 하구길이의 적절한 산정이 전제될 경우 하구분류 알고리듬이 자료의 제약 없이 대부분의 국내하구에 적용할 수 있음을 의미한다.

Abstract

The classification scheme of estuaries can be divided into two categories: qualitative classification based on geomorphic characteristics and quantitative classification based upon the physical properties of water body. While simple and intuitive scheme of the former is difficult to quantify, the latter is not easy to apply due to the lack of data. A classification scheme based on morphological convergence is very promising because it only requires easily accessible data such as width and depth of channels, as well as it can characterize estuaries in terms of tidal propagation. Thus, this paper examines the classification scheme based on estuarine morphological convergence using depth and width data obtained from 19 major Korean estuaries. Morphological convergence for each estuary was estimated with the estuarine length, width and depth data to get the convergence parameters, which includes the degree of funneling n and the dimensionless estuarine length y0. The transfer function x(n, ky) is then deduced analytically from 1D depth-integrated hydrodynamic momentum equation and continuity equation for estuarine shapes. Tidal response of each estuary is finally calculated using n, y0 and x(n, ky) for comparison and classification. The 19 Korean estuaries were classified into three groups: tidal amplitude-dominated estuaries with standing wave-like tidal response (group 1), current-dominated estuaries with progressive wave-like tidal response (group 2), and the intermediate group (group 3) between groups 1 and 2. The sensitivity analysis revealed that uncertainties in determining the estuarine length can have a critical effect upon the results of classification, which indicates that the reasonable determination of the estuarine length is of critical importance. Once the estuarine length is feasibly determined, depth-convergence can be neglected without any negative effect on the classification scheme, which has an important ramification on the wide applicability of the classification scheme.

참고문헌 (34)

  1. 김민영, "20세기초금강하구수운성쇠의지역사회경제사적 의의", 지역발전연구, 6(1), pp.21~39 (2006)
  2. 신영규, "한강하구역의 수질 및 퇴적물 특성의 공간적 분포", 한국지형학회지, 12(4), pp.13~23 (2005), 한국지형학회
  3. 신영호, "홀로세 충남 모산만 하구역내 간석지의 퇴적과정", 한국지형학회지, 18(3), pp.37~51 (2011), 한국지형학회
  4. 심영규, "지속가능한 하구관리법체제 수립에 관한 연구 - 하구관리체제에 대한 비교법적 고찰을 중심으로 -", 법과정책연구, 11(4), pp.1237~1269 (2011), 한국법정책학회
  5. 양해근, "삼산천 하구역의 자연환경 변화", 한국지형학회지, 12(3), pp.1~11 (2005), 한국지형학회
  6. 신영호, "한국의 하구역", pp.152~ (2007), 서울대학교출판부
  7. 이강현, "하구의 지형적·자연서식지·이용개발 특성에 따른 유형 분류", 바다, 16(2), pp.53~69 (2011), 한국해양학회
  8. 이창희, "지속가능한 하구역 관리방안 2", pp.457~ (2005), 한국환경정책평가연구원
  9. 조홍연, "우리나라의 하구는 몇 개인가?", 한국해안·해양공학회논문집, 19(3), pp.274~294 (2007), 한국해안,해양공학회
  10. 범선규, "영산강유역의 지형과 주민생활", 한국지역지리학회지, 8(4), pp.451~467 (2002), 한국지역지리학회
  11. 홍성근, "금강하구둑 축조 전.후의 지형변화에 관한 연구", 한국수자원학회 논문집, 39(2), pp.179~186 (2006), 한국수자원학회
  12. 류청로, "낙동강 하구의 조석과 유동", 한국해양학회지, 14, pp.71~77 (1979)
  13. 홍재상, "강릉 남대천 하구역의 1997년 9월중 대형저서동물의 분포패턴", 환경생물, 22(2), pp.341~350 (2004), 한국환경생물학회
  14. Dalrymple, R. W, "A conceptual model of estuarinesedimentation", Journal of SedimentaryPetrology, 62, pp.1130~1146 (1992)
  15. Davies, G., "Tidal estuary width convergence: Theory and form in North Australian estuaries", Earth Surface Processes and Landforms, 35, pp.737~749 (2010)
  16. Dyer, K. R, "Estuaries: A Physical Introduction(2nd ed.)", pp.210~ (1998), John Wiley & Sons
  17. Friedrichs C. T, "Tidal propagation in strongly convergent channels", Journal of Geophysical Research, 99(C2), pp.3321~3336 (1994)
  18. Hunt, J. N, "Tidal oscillations in estuaries", Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 8, pp.440~455 (1964)
  19. Ippen, A. T, "Onedimensional analysis of salinity intrusion in estuaries", pp.66~ (1961), US Army Corps of Engineer Waterway Experiment Station, Vicksburg, MS
  20. Langbein, W., "The hydraulic geometry of a shallow estuary", Bulletin of the International Association of Scientific Hydrology, 8(3), pp.84~94 (1963)
  21. Nichols M. M, "Estuaries, In Coastal Sedimentary Environments", pp.77~186 (1985), Springer-Verlag
  22. Perillo, G.M.E, "Definitions and geomorphologic classifications of estuaries, In Geomorphology and Sedimentology of Estuaries", pp.17~47 (1995), Elsevier
  23. The propagation of tidal waves into channels of gradually varying crosssection, "Perroud, P", U.S. Army Corps of Engineer Beach Erosion Board, 27~, pp.Technical Memo., 112 (1959)
  24. Pillsbury G, "Tidal hydraulics (revised ed.)", 석사, pp.1956
  25. Prandle, D, "Classification of tidal response in estuaries from channel geometry", Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 80(1), pp.209~221 (1985)
  26. Prandle, D, "How tides and river flows determine estuarine bathymetries", Progress in Oceanography, 61, pp.1~26 (2004)
  27. Prandle, D., "Estuaries: dynamics, Mixing, sedimentation and morphology", pp.236~ (2009), Cambridge University Press
  28. Prandle, D, "Tidal response in estuaries", Journal of Physical Oceanography, 10, pp.1552~1573 (1980)
  29. Prithard, D. W., "Salinity distribution and circulation in the Chesapeake Bay estuarine system", Journal of Marine Research, 11, pp.106~123 (1952)
  30. Prithard, D. W., "What is an estuary: Physical viewpoint", pp.3~5 (1967), Estuaries, American Association of the Advancement of Science
  31. Shaha, D. C., "Spatio-Temporal Variation of Flushing Time in the Sumjin River Estuary", Terrestrial Atmospheric and Oceanic Sciences, 23(1), pp.119~130 (2012)
  32. Savenije, H., "Analytical Expression for Tidal Damping in Alluvial Estuaries", Journal of Hydraulic Engineering, 124(6), pp.615~618 (1998)
  33. Savenije, H., "Salinity and tides in alluvial estuaries", pp.194~ (2005), Elsevier
  34. Townend, I.H., "An exploration of equilibrium in Venice Lagoon using an idealized form model", Continental Shelf Research, 30(8), pp.984~999 (2010)

이 간행물의 다른 논문 (11건)

지석묘의 입지특성과 축조방식에 대한 지형학적 고찰 - 효산리·대신리를 중심으로 -김인철, 박철웅pp. 23-36다변량 크리깅과 KOMPSAT-2 영상을 이용한 간석지 표층 퇴적물 분류임효숙, 장동호, 박노욱, 유희영, 이상원pp. 37-49기반암 하상 미지형과 슈미트 해머 반발 값과의 관계에 대한 연구김종연pp. 51-69침식기준목을 이용한 파도리 해식애 사면의 침식·후퇴율 산정박지훈, 장동호pp. 71-82인간간섭에 따른 변산반도 사빈해안의 지형변화최훈, 이민부pp. 83-96
원문 보기