하천과 지하수의 관계(하천유출 특성 및 이득하천과 손실하천)

1. 하천유출의 특성

1) 지표 유출(Runoff)

- 강수율(precipitation rate)이 침투율(infiltration rate)를 초과할 때 발생

- Horton overland flow 라고 부름

- 토양의 침투 용량(infiltration capacity)과 웅덩이 저수량(depression storage)을 초과하여야 지표 유출이 시작된다.

 

2) 중간 유출(Interflow)

- 고투수성 불포화대층 하부에 저투수성 층이나 암반이 발달한 경우, 충진되는 물이 지하수면에 도달하기 전에 수평이동을 하는 흐름을 interflow 라고 부른다.

- 지역적으로는 하천 유량의 상당한 부분을 차지한다.

 

3) 기저 유출(base flow)

- 하천으로 유출되는 지하수

- 기저 유출량은 하천에서의 수리경사도에 비례한다.

 

4) Throughflow

- 경사면의 토양에 침투한 물이 불포화대를 통해서 수평이동하여 경사면 하부에서 누출되는 흐름;

- 하천으로 유입되기 전에 지표로 배출됨; (중간 유출은 하천으로 배출)

- 지표 유출과 구분하기 위하여 return flow 라고 부른다.

 

5) 하천 유량의 지역적 특성

건조기후 → 식생이 얇으며, 지표 유출이 하천유량을 좌우한다.

습윤기후 → 지표 유출은 중요하지 않으며, 중간 유출과 return flow, 하천에의 직접 강수가 중요하다.

 

얇은 토양과 완만한 사면지역 → 직접 강수와 return flow가 중간 유출 보다 중요하다.

경사가 급한 지역, 용암지대 → 중간유출이 더욱 중요하다.

 

 

2. 이득하천과 손실하천 (Gaining and Losing streams)

 

1) 이득 하천

- 지류에서 하천수의 유입이 없어도, 하류로 갈수록 유량이 증가하는 하천

- 지하수면이 하천을 향해서 경사져 있음.

- 습윤한 기후에서 일반적으로 발생

 

2) 손실 하천

- 하상(하천 바닥) 고도가 지역적 지하수면의 고도보다 높은 하천

- 하천수가 지하수로 유입된다.

- 건조한 지역이나 선상지 등에서 나타난다.

 

※ 정상적인 경우에는 이득 하천이었으나, 홍수 기간에는 하천수위가 주변의 지하수면보다 높아져서 하천수가 지하수로 유입되어 결국 손실 하천이 되는 경우도 있다.

- 이때에는 홍수 기간동안 하천 주변의 대수층에 임시로 하천수가 저장 되다가, 홍수가 지난 후, 하천수위가 정상으로 낮아지면, 다시 이득 하천이 된다.

- 지하수와 지표수의 연계 사용의 가능성이 있다.

 

※ 이득 하천의 일부 구간이 주변 지역의 지하수 사용으로 인하여 손실 하천으로 변화되기도 한다.

 

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