수위관측의 정의 및 종류

1. 하천의 수위

하천 측량에서 관측한 수위는 다음과 같이 구분하고 있습니다.

가) 최고 수위(H.W.L.)와 최저 수위(L.W.L.)
어떤 기간 중 최고, 최저 수위로 년 혹은 월 단위의 최고, 최저로 구합니다.

나) 평균 최고 수위(N.H.W.L.)와 평균 최저 수위(N.L.W.L.)
년과 월에 있어서의 최고, 최저의 평균 수위를 말합니다. 평균 '최고 수위는 제방, 교량 배 수 등의 치수 목적에 사용하며 평균 최저 수위는 수운, 항선, 수력발전의 수리 목적에 사용합니다.

다) 평균 수위(M.W.L.)
어떤 기간의 관측 수위의 총합을 관측 횟수로 나누어 평균치를 구한 수위를 말합니다.

라) 평균 고수위(M.H.W.L.)와 평균 저수위(M.L.W.L.)
어떤 기간에 있어서 평균 수위 이상의 수위를 평균한 수위와 어떤 기간에 있어서의 평균수위 이하의 수위를 평균한 수위를 말합니다.

마) 평수위(O.W.L.) 
한 달간 수치 중에서 최고에서 최저 나열한 것 중 가운데 어느 기간 내의 관측 수위 중 이것보다 높은 수위와 낮은 수위의 관측 횟수가 똑같은 수위, 일반적으로 평균 수위보다 약간 낮은 수위로 1년을 통해 185일은 이보다 저하하지 않은 수위, 일반 하천 수위를 말하며 하천의 수애선을 결정하는 수위입니다.

바) 최다 수위(M.F.W.L.; Most Frequent Water Level)
일정 기간 중 가장 많이 발생한 수위. 회수 곡선을 그리면 그 정점에 해당하는 수위입니다.

2. 수위 관측 방법

하천의 수위 관측은 하천의 개수 계획, 하천 구조물의 신축 공사, 하천수의 이수 및 치수 계획을 세우기 위하여 실시하는 측량입니다. 수위 관측은 수위표에 의해 관측하는데 관측자가 시간에 맞추어 관측하는 보통 수위표와 기계 스스로 수위의 변동을 기록하는 자기 수위표의 두 종류가 있습니다. 관측은 보통 아침, 저녁으로 나누어 하는데 12시간 또는 6시간 마다하고, 홍수 때에는 1시간이나 30분마다 합니다.
보통 수위표는 눈금판을 만들어 하천 구조물(교량, 교각, 호안, 제방)에 보조 말뚝과 같이 설치하는 것으로 관측자가 정해진 시간에 맞추어 읽도록 되어 있습니다. 자기 수위표는 하구 부근이나 이수, 치수의 중요한 점, 관측하기 불편한 곳에 수위의 변화를 자기 장치에 의하여 기록할 경우에 사용합니다.
수위 관측소는 다음과 같은 사항을 고려하여 최적지를 선정합니다. 양수표의 위치뿐만 아니라 관측소의 위치는 상·하류의 상당한 범위까지 하안과 하상이 안전하고 세굴이나 퇴적이 생기지 않는 장소를 택합니다. 상·하류의 길이가 100m 정도는 직선이고 유속이 빠르지 않는 곳이어야 합니다. 수위가 교각이나 그 밖의 구조물에 의하여 영향을 받지 않아야 하며 홍수 때 유실, 이동 또는 파손의 염려가 없는 곳이어야 합니다. 평상시에는 물론 홍수 때에도 용이하게 양수량을 볼 수 있는 장소이어야 하며, 지천의 합류점이나 분류 점에서는 불규칙한 수위 변화가 생기지 않는 곳이어야 합니다. 어떠한 갈수시에도 양수표가 노출되지 않아야 합니다. 잔류 및 역류가 없는 장소이어야 합니다. 수위의 단위는 ㎝까지 볼 수 있게 하고, 수면 경사를 측정할 때에는 1/4cm까지 보는 것이 좋습니다. 평수 시와 저수위시에 있어서 는 1일에 2~3회, 홍수 때에는 주·야로 1~1.5시간마다 봅니다. 최고 수위전 후에는 5~10분 마다 측정합니다. 간조 하천에서는 자기 수위표가 필요하고 없을 때에는 15분마다 기록합니다. 

3. 양수표의 설치 

① 양수표의 설치 : 양수표는 하천에 연하여 5km~10km마다 배치합니다. 
② 양수표의 영위 
 ㉠ 양수표의 영위는 최저 수위의 밑에 있고, 양수표 눈금의 최고수위는 최대 홍수위 보다 높아야 합니다. 
 ㉡ 양수표에 있어서는 평균 해수면에서부터의 표고를 관측해 둡니다. 
 ㉢ 홍수 후엔 반드시 부근의 수준점과 연결하여 그 표고를 확인하고 수준점이 원거리에 있을 때에는 안전한 곳에 별도로 수준점을 설치합니다. 

* 유량측정
(1) 유속 측정
가) 유속계(Current meter)를 사용하는 법
유속계란, 유속의 에너지로 회전시킨 회전 날개의 회전수에 의하여 유속을 측정하는 기계이며, 많이 사용되고 있는 유속계는 값 식 유속계입니다. 일반적으로 정확히 측정되는 방법이며, 5~10회전마다 소리를 냅니다. 대하 천의 유량 측정에 이용되며, 유속은 다음 식으로 구합니다.

V=an+b , 여기서, a,b: 기계 상수, n: 1초 사이의 회전수

배형 유속계(cup-type current meter)는 차동 유속계라고도 하며, 연직 축에 장치된 여러 개의 원추상 배(杯)가 유수의 작용에 따라 연직축 주위를 회전하게 됩니다. 이 회전수에 의해 유속을 측정합니다. 주로 유속이 큰 장소에 사용됩니다. 익형 유속계(Screw-type current meter)는 작동 유속계라고도 하며, 수평인 차축에 장치된 여러 날개가 유수의 작업으로 생기는 직 압력 때문에 수평축 주위를 회전하게 됩니다. 유속이 작은 장소에 사용합니다. 

나) 부자에 의한 유속 측정 
부자(float)란 물 위에 떠다닐 수 있는 기구로, 높은 정도가 필요하지 않고 유수가 빨라 유 속계를 이용할 수 없는 경우에 사용됩니다. 부자의 유하거리는 하천 폭의 2~3배로 1~2분 흐를 수 있는 거리(큰 하천: 100~200m, 소하천 : 20~50m)이며, 투하 지점은 제1단 면 상류에서 10m 이상, 몸 이상, 20초~30초 정도의 도달거리에서 합니다.