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모포마 분포를 적용한 분단위 강우강도-지속시간-재현기간 관계의 유도
Derivation of Minutely Rainfall Intensity-Duration-Frequency Relationships by Applying the Moupfouma Distribution 원문보기

韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, v.40 no.8 = no.181, 2007년, pp.643 - 654  

유철상 (고려대학교 건축사회환경공학과) ,  박창열 (고려대학교 건축사회환경공학과) ,  김경준 (고려대학교 건축사회환경공학과) ,  전경수 (성균관대학교 토목환경공학과)

초록
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본 연구에서는 도로나 도시유역에서와 같은 소유역의 배수시스템에서 적정량의 설계 규모를 결정하기 위해 지속시간 10분 이하의 강우강도-지속시간-재현기간 관계를 유도할 수 있는 방안을 제시하고 검토하였다. 본 연구에서 제시하는 방법은 모포마 분포에 근거한 것이며, 그 적용성을 서울지점 자료에 대한 적용을 통해 확인하였다 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 1분단위 강우자료를 이용하여 빈도해석을 수행한 결과 기존 건설교통부 (2000)에 의해 제시된 강우강도식은 분단위로 외삽할 수 없음을 확인하였다. (2) 60분 집성자료를 모포마 분포에 적용하여 추정한 지속시간별 분단위 연최대치 강우계열은 관측된 분단위 연최대치 강우계열의 특성을 적절히 설명할 수 있는 것으로 파악되었다. (3) 60분 집성자료와 시단위 강우자료를 이용하여 모포마 분포에 적용한 IDF 관계의 차이는 미미한 것으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study proposes and evaluates a methodology for deriving the rainfall intensity- duration-frequency relationship for durations less than 10 minutes used for designing drainage systems in small urban catchments and roads. The method proposed in this study is based on the Moupfouma distribution, w...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 공간적으로 부족한 현실에서, 가능한 높은 정도의 분단위 IDF 관계식의 개발을 목적으로 한다. 이를 위해서는 상대적으로 품질이 좋고, 아울러 공간적으로 높은 관측밀도를 보이고 있는 시단위 강우자료의 이용이 절대적으로 필요하다.
  • 기상연구소 (1998)에 의한 방법은 계산량을 많이 줄여주지만, 분 단위 IDF 관계의 정교한 유도에 있어 적합하지 않은 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 결과의 신뢰도확보를 위해 Hosoya(1988)에 의한 자기상관함수를 이용하는 방법을 적용하고자 한다.
  • 공간적으로 충분하고 신뢰도를 확보할 수 있는 1분단 위 강우 자료를 획득하여야 한다. 따라서 상대적으로 높은 정도와 많은 관측 지점을 확보하고 있는 MMR 자료와 MRI 자료를 선정하여 검토하고자 한다. 또한 대상 지점으로는 우리나라에서 가장 장기간의 관측연한을 보유한 서울지점을 선정하였다.
  • 본 연구에서는 도로나 도시유역에서와 같은 소유 역의 배수시스템에서 적정량의 설계 규모를 결정하기 위해 지속시간 10분 이하의 강우 강도-지속시간-재현기간관계를 유도할 수 있는 방안을 제시하고 검토하였다. 본 연구에서 제시하는 방법은 모포마 분포에 근거한 것이며, 그 적용성을 서울지점 자료에 대한 적용을 통해 확인하였다.
  • 그러나 이들 자료는 관측특성이 상이하고 아울러 관측지점의 수, 공간분포 및 기록연수 등의 한계로 인해 본 연구에 모두 적용될 수는 없다. 본 연구에서는 이들 자료들에 대한 구체적인 특 성들을 파악하고 본 연구에 적절한 자료를 선정하여 이 용할 것이다.
  • 본 연구에서는 이러한 특성 이외에 기록연수가 긴 관측 자료를 보유한 지점의 수, MRI 자료의 경우 순간 강우강도가 100 mrMir 이상일 때 감지할 수 없다는 점 등을 고려하여 MMR 자료를 위주로 분석하기로 하였다. 그러나 1분단위 강우자료의 신뢰도를 감안하여 MRI 자료와 MMR 자료에 대한 추가적인 비교 .
  • 본 연구의 목적은 모포마 분포의 적용을 통해 지속시간 10분 이하의 IDF 관계를 유도하는 것이므로 시 . 공간적으로 충분하고 신뢰도를 확보할 수 있는 1분단 위 강우 자료를 획득하여야 한다.
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참고문헌 (23)

  1. 건설교통부 (2000). 한국 확률강우량도 작성. 1999년도 수자원관리기법개발연구조사 보고서 제1권, 한국건설기술연구원, p. 292 

  2. 기상연구소 (1998). 목표 시간율에 따른 국내 지역별 강우강도 분포 예측 모델 연구. 정보통신 연구개발 사업 위탁 연구 보고서, p. 81 

  3. 기상연구소 (1999). 전국 지역별 분 강우강도 DB 구축에 관한 연구. 정보통신 연구개발사업 위탁 연구보고서, p. 70 

  4. 기상청 (2004). 기후자료보존시스템 구축 2차년도 사업 완료보고서: 활용방안 조사서. 기상청, p. 47 

  5. 기상청 (2006). 2005 기후자료보존 현대화 기술노트: 역사기후자료 DB 구축사업. 기상청, p. 356 

  6. 송병현, 김미자, 서예숙 (2001). '남한 지역에서 1분 강우 관측 자료 연구.' 한국기상학회지, 제37권, 제1호, pp. 39-52 

  7. 한국전자통신연구원 (1998). 위성통신 강우환경 분석 기술연구. 한국전자통신연구원 연차보고서, p. 122 

  8. 한국전자통신연구원 (2001). 전국 지역별 분 강우강도 DB 구축 연구. p. 84 

  9. Akimoto, M., Harada, K., Watanabe, K., and Ichikawa, H. (2003). 'Long-term changes of rainfall tendency and methods of estimation for the one-minute rain rate distribution in Japan.' Transactions of IEICE, Vol. J86-B, pp. 2166-2173 

  10. Damosso, E., Renzism G.M., Lingua, B., and Ossola, P. (1981). 'Influence of the integration time and the height of rain-gage climatological data.' CSELT Technical Reports, Vol. 8, pp. 299-302 

  11. Hosoya, Y. (1988). 'An estimation method for one-minute-rain distributions at various locations in Japan.' Annual of Telecommunity, Vol. J71-B, No.2, pp. 256-262 

  12. Ito, C., Hosoya, Y., and Kashiwa T. (1999). 'A proposed prediction method for the worldwide one-minute rain rate distributions.' Transactions of IEICE, Vol. J82-B, No.7, pp. 1440-1445 

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  14. Karasawa, Y.T., Matudo, T., and Shiokawa, T. (1989). 'Statistics of one-minute rain rate distributions in Japan based on AMeDAS one-hour rain rate data.' IEICE International Symposium Antennas and Propagation ISAP 1989, Vol. ID2-1, Tokyo, Japan 

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  17. Morita, K. (1978). 'A method for estimating all-season and heavy-rain-season rain rate distributions.' ECL Technical Journal, Vol. 27, pp. 2249-2266 

  18. Moupfouma, P. (1982). 'Rainfall rate statistics distribution and induced attenuation in equatorial and tropical climates.' Annual of Telecommunity, Vol. 37, pp. 123-128 

  19. Moupfouma, P. (1985). 'Model of rainfall-rate distribution for radio system design.' lEE Proceedings, Vol. 132, No.1, pp. 39-43 

  20. Moupfouma, F., and Martin, L. (1995). 'Modeling of rainfall rate cumulative distribution for the design of satellite and terrestrial communication systems.' International Journal of Satellite Communications, Vol. 13, pp. 105-115 

  21. Rice, P.L., and Holmberg, N.R. (1973). 'Cumulative time statistics of surface-point rainfall rates.' IEEE Transactions on Communimtions COM-21, Vol. 10, pp. 1131-1136 

  22. Segal, B. (1986). 'The influence of raingage integration time on measured rainfall-intensity distribution functions.' Joumal of Atmospheric and Oceanic Technology, Vol. 3, No.4, pp. 662-671 

  23. Singh, M.S.J., and Hassan, S.I.S. (2004). 'Comparison of 1 -minute rainfall rate distributions for tropical and equatorial climates.' Space Communications, Vol. 19, No. 3-4, pp. 193-198 

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