하천과 지형 및 하천의 하도, 단면의 모양, 종단면에 대하여

-하천과 지형

우리가 육지의 어느 곳을 여행하건 흐르는 물의 작용에 의해 생긴 흔적을 찾을 수 있다. 현재 강이 흐르지 않는 지역일지라도 우리는 지형을 만드는데 물이 작용했었음을 지시하는 퇴적층과 지형을 찾을 수 있다. 이런 대부분의 특징들은 복잡한 배수계의 일부분인 하천의 작용으로 설명될 수 있다. 하천(stream)이란 쉽게 분간할 수 있는 자연적 통로를 따라 낮은곳으로 흐르는 물로서, 이 과정을 통해 쇄설성 입자와 용좀 물질을 운반한다. 물이 흐르는 통로는 하천의 하도(chnnel)라고 하고, 하천이 운반하는 퇴적물과 용존 물질을 짐(load)이라고 한다. 짐의 대부분은 퇴적물 입자가 차지한다. 주어진 시간 동안 하천의 일정한 지점을 지나가는 물의 양을 그 하천의 유량(discharge)이라고 한다. 하천이 퇴적물을 한 장소에서 다른 장소로 운반함에 따라 하도는 지속적으로 변화한다. 하천과 하도는 긴밀히 관련되어 있으며 지속적으로 변화하고 상호 작용을 하는 체계이다. 하천은 우리의 삶에 중요한 역할을 한다. 아마존 강, 라인 강, 그리고 미시시피 강과 같이 큰 하천들은 운송의 주요 통로이며, 뉴 올리언즈, 카이로, 런던, 파리, 로마, 모스크바와 같은 세계의 주요 도시들은 하천 계곡에 건설되었다(그림 10.1). 사람들은 하천 계곡이 평탄하여 쉽게 건축할 수 있고, 토양은 두껍고, 비옥하며, 물을 쉽게 얻을 수 있어 강가를 선택하여 많이 살고 있다. 그러나 하천 계곡은 단점도 갖도 있다. 홍수의 위협이 있으며, 도시가 성장함에 따라 생활 및 공업 폐기물이 물을 오염시키기 시작한 것이다. 인간의 욕구과 안전하고 깨끗한 물을 공급할 수 있는 하천의 능력 사이에 적절한 균형을 찾는 것이 우리 사회가 직면한 주요 과제 중의 하나이다.

그림 10.1 물가의 삶 세계의 여러 대도시와 마찬가지로 파리는 큰 하천의 제방을 따라 건설되었다. 센강은 생활 및 공업용수로 공급하고, 운송의 주요 통로일 뿐만 아니라 미적 가치 후양소로서의 가치를 가지고 있다. 하지만 인구 증가의 압박으로 인해 센 강은 도심을 따라 흐르는 세계의 다른 하천과 마찬가지로 공해에 점점 더 취약해지고 있다.

하천이 실용적 중요성과 미적 가치를 가지는 것 이외에도 이들은 중요한 지질학적 매개체이다.

∙하천은 육지에서 바다로 이동하는 물의 대부분을 운반하며, 따라서 물의 순환(hydrologic cycle)의 필수적인 부분이다.

∙하천을 해마다 수십억 톤의 퇴적물을 바다로 운반하며, 바다에 쌓인 퇴적물은 암석 기록의 일부로 남게 된다.

∙하천은 풍화에 의해 방출된 소량의 용존염을 바다로 운반하며 이들은 바닷물의 염도를 유지하는데 필수적인 역할을 한다.

∙하천은 지구 표면의 형태를 만든다. 대부분의 지형은 하천 계곡과 이들에 의해 분리된 고지대로 이루어져 있으며, 풍화, 사태, 하천 침식이 함께 작용해 생긴다.

-하천의 하도

하천의 하도는 흐르는 물의 효과적인 통로이다. 유량은 주로 강수량의 변동에 따라 공간적으로, 그리고 시간적으로 변화한다. 유량과 짐의 변화에 따라 하도는 지속적으로 형태와 방향이 변화한다. 따라서 하천과 하도는 지형의 역동적인 요소이다.

 

-단면의 모양

하도 단면의 크기와 형태는 하천의 상태를 반영한다. 매우 작은 하천은 깊이와 폭이 비슷한 반면 and 큰 하천은 깊이에 비해 폭이 몇배나 더 크다(그림10.2). 일반적으로 하도를 따라 흐르는 물의 양이 하류로 가며 증가하기 때문에 하도 깊이에 대한 하도 폭의 비율도 수량의 증가에 따라 하류로 가며 변화하게 된다.

그림 10.2 하도 그린강 배수분지의 상류지역에 나타나는 세 하천의 단면도. 수심에 대한 강폭의 비율이 배수 분지의 면적과 유량에 비례하며 증가함을 보여주고 있다. 각 단면도는 수직축척이 수평축척에 비해 다섯 배 과장되어 있다.

-종단면

어떤 하도를 따라 두 지점에서 고도차를 측정하면 우리는 하천의 구배(gradient)를 구할 수 있다. 캘리포니아 주 새크라멘토 강과 같이 가파른 산악 지대를 흐르는 강의 평균 구배는 60 m/㎞ 또는 그 이상인 반면 미주리 강과 같이 큰 강의 하구 근처에서는 구배가 일반적으로 0.1 m/㎞ 정도이다(그림10.3). 일반적으로, 하천의 평균 구배는 하류로 감에 따라 감소하며, 하천의 종단면(longitudinal profile; 어떤 하천의 근원지에서 하구까지 수면을 따라 그린선)도 하류로 가며 구배가 감소하는 곡선이 된다(그림10.3). 하지만 하도의 구배가 불규칙하여 종단면은 완벽히 매끄러운 곡선이 될 수는 없다. 예를 들어, 하도가 견고한 암석으로 이루어진 하상을 지나 침식이 잘 되는 암석 지대로 들어서거나, 사태나 용암류에 의해 하도가 가로막혀 임시적인 호수가 생긴다면 구배의 지역적인 변화가 일어날 것이다. 구배가 급격히 증가하면 물은 급류를 이루며 빠르고 격렬하게 흐르거나 폭포가 되어 가파르게 떨어지게 된다. 수력 발전용 댐도 하도의 종단면을 불규칙한 모양으로 만들어 그 뒤에 거대한 저수지를 만들 수 있다.

그림 10.3 하천 단면 미국의 몇몇 하천들의 종단면. 클라메스, 허드슨, 세크라멘토 강은 비교적 짧고 구배가 큰 하천인 반면 미주리 강은 길고 구배가 작은 하천이다.

 

 

----  잘 보셨으면  "좋아요" 부탁해요?  010-3816-1998. 감사함다. -----