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[국내논문] 불투수층 사면에서의 도달시간
Time of Concentration on Impervious Overland 원문보기

韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, v.33 no.2, 2000년, pp.195 - 205  

유동훈 (아주대학교 환경.도시공학부) ,  전우용 (아주대학교 건설교통공학과 대학원, 대영엔지니어링 연구실)

초록
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도달시간 산정에 있어 고려되어야 할 요소에는 유역형상과 흐름상태, 유출특성 등이 있다. 한편 Singh(1976)은 지표면흐름을 Kinematic Wave 이론으로 해석하였으며 유역형상을 평면형상과 수렴형상, 발산형상으로 분류하여 유역형상에 따른 도달시간 산정식을 제시하였다. 본 논문에서는 Singh이 제시한 평면형상에서의 도달시간 산정식에 기초하여 불투수 지표면 유출에서의 도달시간 산정을 다루었다. 이를 위한 이론식 유도는 흐름을 개수로 흐름(층류, 완난류, 전난류)으로 파악하여 수행하였고 각 개수로 흐름상태에 대한 이론식을 제시하였다. 또한 강우강도를 주요 인자로 고려하여 재현기간별 강우강도를 포함한 근사식 즉 복합형 도달시간 산정식을 개발하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Many types of factors were devised to calculate time of concentration. Singh(976) derived time of concentration of overland flow using kinematic wave theory for plane, converging, and diverging geometric configurations. The present paper investigated the time of concentration for particularly plane ...

Keyword

#도달시간   #유역형상   #하도흐름   #지표면흐름   #재현기간별 강우강도   #복합형 산정식  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 산정식을 제시하였다. 본 논문에서는 도달시간에 영향을 미치는 여러 요인들을 분석적이고도 정량적으로 파악하기 위한 제1단계로 평면형상 불투수층 사면에서의 유출특성을 집중적으로 검토하였다. 불투수지표면유출의 도달시간을 Singh이 제시한 평면형상에서의 도달시간 산정식에 기초하여 다루었으며 이론식유도는 흐름을 개수로 흐름으로 파악하여 수행하였고 층류 완난류, 전난류 등으로 분류되는 개수로의 각 흐름상태에 대하여 이론식을 제시하였다.
  • 임의의 강우강도식은 다음과 같으며 표 1의 실험조건과 특별한 상관관계가 있어서 선택된 것은 아니다. 다만 복합형 도달시간 산정식의 재현기간 항에 특정지역의 재현기간을 도입하여 정확도와 적용성을 검증하기 위해서 선택하였다. 상수 M과 N은 각각 M =34.

가설 설정

  • 개수로 흐름상태에 따른 분석은 지표면 유출이 수로조건 및 조도상태에 따라 흐름이 좌우되는 개수로 흐름과 유사하기 때문이다. 이를 위하여 유역의 형상을 직사각형의 2차원 공간으로 가정하였으며 강우는 전 유역에 걸쳐 일정하게 내린다고 보았고 본연구에서는 불투수층 지표면 흐름에서의 도달시간을 산정하였다. 가정된 공간에 강우가 시작되어 장시간 계속되면 유량은 평형상태에 이르게 되고 전유역의 강우가 총유출에 기여하는 상태에 이른다.
  • 이를 위하여 유역의 형상을 직사각형의 2차원 공간으로 가정하였으며 강우는 전 유역에 걸쳐 일정하게 내린다고 보았고 본연구에서는 불투수층 지표면 흐름에서의 도달시간을 산정하였다. 가정된 공간에 강우가 시작되어 장시간 계속되면 유량은 평형상태에 이르게 되고 전유역의 강우가 총유출에 기여하는 상태에 이른다. 즉, 유역의 가장 먼 지점의 유량이 출구까지 도달한 상태에 이르게 뇌며 이때의 전 유달시간을 도달시간이라 칭한다.
  • 는 강우 강도에 따른 상수이며 강우강도의 단위는 ㎜/hr 이다(Singh, 1996). 층류일 때의 a1을 3, 완난류일 때의 a1을 0.03으로 가정하고 표 1의 강우강도와 마찰 상수(a)를 적용하여 산정한 상수 a2를 표 2에 제시 하였다. 제시된 바와 같이 상수 a2 의 수치가 일정치 않음을 알 수 있고 특히 층류조건에서 상당한 변이폭을 보임을 알 수 있다.
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참고문헌 (4)

  1. 이원환, 박상덕, 최성열 (1993). 한국대표확률강우 강도식의 유도, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제13권, 제1호, pp.115-120 

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  2. Singh, V.P (1976), Derivation of time of concentration, Journal of Hydrology, Vol. 30, pp, 147-165 

    상세보기 crossref

  3. Singh, V.P (1996). Kinematic Wave modeling in water resources, Wiley. Interscience 

  4. Butler, Stanley S. (1977). Overland flow travel time versus Reynolds number, Journal of Hydrology, Vol. 32, pp. 175-182 

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