도시화는 유출량의 증가와 도달시간의 감소에 영향을 미치고 있으며, 이는 하류 지점의 빈번한 범람을 야기시키고 있다. 따라서 유역내에 침투시설과 저류시설 등 유출저감효과를 기대할 수 있는 여러 가지 시설을 이용하여 유출량을 저감시킬 수 있는 각종 규모의 지체저류시설을 활용하게 되었다. 본 연구에서는 세가지의 형태(세장형(SF=0.204), 집중형(SF=0.782), 중간형(SF=0.567))로 유역을 가정하여 일반적으로 유역 말단에 설치하던 유수지(저류지)를 유역내의 임의의 위치에 설치하여 단일저류지와 복수 저류지에 대해 각각 유출저감효과를 분석하고, 이들 저류지의 위치관련변수와 수문학적으로 분석하였다. 단일 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 유역의 형상에 따라 저류지의 위치는 전체 유역면적에 대한 저류지 상류부 면적의 비(이하 저류지 상류부 면적비, DUAR(Dimensionless Upstream Area Ratio)이라 한다)를 20%, 40%, 60%, 80%로 변동시키면서 모의분석을 수행하였으며, 복수 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 단일 저류지 분석시 적용한 유역형상 중 중간형 유역을 대상으로 하여 방류구조와 유역의 제반사항은 단일 저류지의 모의시와 동일하게 가정하였고, 저류지가 분담하는 유역의 면적비를 바탕으로 하여 DUAR 60%, 80%, 100%, 120%, 140%의 경우에 대해 분석하였다. 이 때 저류지 바닥면적(Ab)의 크기는 유역면적에 대해 각각 1%와 0.5%를 취하는 경우의 두 가지로 구분지어 모의분석을 실시하였다. 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석한 결과 세장형의 유역이 적은 저류량에 대해 유출저감효과가 우수하였으며, 저류지의 위치 관련변수의 관계도 및 관계식을 제시하였고, 이를 시험유역에 적용시켜 검증하였다. 저류지 위치 관련변수의 관계도 및 관계식을 이용하여 단일 저류지와 복수 저류지의 개략적인 위치선정 기준을 제안하였다.
도시화는 유출량의 증가와 도달시간의 감소에 영향을 미치고 있으며, 이는 하류 지점의 빈번한 범람을 야기시키고 있다. 따라서 유역내에 침투시설과 저류시설 등 유출저감효과를 기대할 수 있는 여러 가지 시설을 이용하여 유출량을 저감시킬 수 있는 각종 규모의 지체저류시설을 활용하게 되었다. 본 연구에서는 세가지의 형태(세장형(SF=0.204), 집중형(SF=0.782), 중간형(SF=0.567))로 유역을 가정하여 일반적으로 유역 말단에 설치하던 유수지(저류지)를 유역내의 임의의 위치에 설치하여 단일저류지와 복수 저류지에 대해 각각 유출저감효과를 분석하고, 이들 저류지의 위치관련변수와 수문학적으로 분석하였다. 단일 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 유역의 형상에 따라 저류지의 위치는 전체 유역면적에 대한 저류지 상류부 면적의 비(이하 저류지 상류부 면적비, DUAR(Dimensionless Upstream Area Ratio)이라 한다)를 20%, 40%, 60%, 80%로 변동시키면서 모의분석을 수행하였으며, 복수 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 단일 저류지 분석시 적용한 유역형상 중 중간형 유역을 대상으로 하여 방류구조와 유역의 제반사항은 단일 저류지의 모의시와 동일하게 가정하였고, 저류지가 분담하는 유역의 면적비를 바탕으로 하여 DUAR 60%, 80%, 100%, 120%, 140%의 경우에 대해 분석하였다. 이 때 저류지 바닥면적(Ab)의 크기는 유역면적에 대해 각각 1%와 0.5%를 취하는 경우의 두 가지로 구분지어 모의분석을 실시하였다. 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석한 결과 세장형의 유역이 적은 저류량에 대해 유출저감효과가 우수하였으며, 저류지의 위치 관련변수의 관계도 및 관계식을 제시하였고, 이를 시험유역에 적용시켜 검증하였다. 저류지 위치 관련변수의 관계도 및 관계식을 이용하여 단일 저류지와 복수 저류지의 개략적인 위치선정 기준을 제안하였다.
Urbanization results in increased runoff volume and flowrate and shortening in time of concentration, which may cause frequent flooding downstream. The retardation structures are used to eliminate adverse downstream effects of urban stormwater runoff. There are various types of flow retardation meas...
Urbanization results in increased runoff volume and flowrate and shortening in time of concentration, which may cause frequent flooding downstream. The retardation structures are used to eliminate adverse downstream effects of urban stormwater runoff. There are various types of flow retardation measures include detention basin, retention basin, and infiltration basin. In this study, to present a rough standard about location of detention pond for attenuating peak flow of urban area, the runoff reduction effect is analyzed at outlet point when detention pond is located to upstream drainage than outlet. The runoff reduction effects are analyzed under the three assumed basins. These basins have longitudinal shape (SF = 0. 204), concentration shape (SF = 0. 782), and middle shape (SF = 0.567). Numerous variables in connection with the storage effect of detention pond and the runoff reduction effects are analyzed by changing the location of detention pond. To analyze runoff reduction effect by location of single detention pond, Dimensionless Upstream Area Ratio (DUAR) is changed to 20%, 40%, 60%, and 80% according to the basin shape. In case of multiple detention pond, DUAR is changed to 60%, 80%, 100%, 120%, and 140% only under the middle shape basin (SF = 0.567). Related figures and regression equations to determine the location of detention pond are obtained from above analysis of two cases in this study. These results can be used to determine the location of appropriate detention pond corresponding to the any runoff reduction such as storage ratio and peak flow ratio in urban watershed.
Urbanization results in increased runoff volume and flowrate and shortening in time of concentration, which may cause frequent flooding downstream. The retardation structures are used to eliminate adverse downstream effects of urban stormwater runoff. There are various types of flow retardation measures include detention basin, retention basin, and infiltration basin. In this study, to present a rough standard about location of detention pond for attenuating peak flow of urban area, the runoff reduction effect is analyzed at outlet point when detention pond is located to upstream drainage than outlet. The runoff reduction effects are analyzed under the three assumed basins. These basins have longitudinal shape (SF = 0. 204), concentration shape (SF = 0. 782), and middle shape (SF = 0.567). Numerous variables in connection with the storage effect of detention pond and the runoff reduction effects are analyzed by changing the location of detention pond. To analyze runoff reduction effect by location of single detention pond, Dimensionless Upstream Area Ratio (DUAR) is changed to 20%, 40%, 60%, and 80% according to the basin shape. In case of multiple detention pond, DUAR is changed to 60%, 80%, 100%, 120%, and 140% only under the middle shape basin (SF = 0.567). Related figures and regression equations to determine the location of detention pond are obtained from above analysis of two cases in this study. These results can be used to determine the location of appropriate detention pond corresponding to the any runoff reduction such as storage ratio and peak flow ratio in urban watershed.
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문제 정의
국내외의 많은 연구자들에 의해 도시유역의 우수유출저감시설인 저류지에 관한 연구가 시행되었으나, 국내의 경우 저류지의 위치에 따른 유출저감효과와 위치선정에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 도시유역내의 저류지 설치에 대한 유출저감효과를 분석하고 유역 말단에 위치하던 유수지를 유역내의 임의의 지점에 저류지로 설치하여 그 유출저감효과를 분석함으로써 저류지의 위치를 결정하는 기준을 제시하고자 한다.
본 연구는 도시유역의 우수유출저감을 위한 저류지의 위치선정에 관한 기준을 제시하기 위한 것으로서, 먼저 일반적으로 저류지(유수지)가 설치되는 위치는 유역출구점이 아닌 그보다 상류부에 저류지가 위치할 때의 유역출구점에서의 유출저감효과를 모의하였다.
본 연구에서는 도시화로 인한 유출총량 및 첨두유량 증대에 대처하는 유출저감시설로서 유역내에 설치되는 저류지의 유출저감효과를 분석하고, 저류지를 설계함에 있어서 대부분 유역의 말단에 위치하던 유수지가 아닌 유역내의 임의의 위치에 저류지를 설치하는 방식을 채택할 때 저류지의 위치선정에 따른 유출저감효과를 분석하였으며, 그 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다.
본 장에서는 저류지 규모와 방류구조를 일정하게 유지한 상태에서 유역의 저류지 설치 위치와 유역형상에 따른 관련 변수들의 변화와 유출저감효과를 분석하고자 한다.
본 연구 3장에서 제시한 각종 관련변수간의 관계도 및 관계식을 이용하여 저류지 설계 및 저류지 위치를 결정할 수 있다. 여기에서는 이들 관련변수간의 관계도 및 관계식을 활용할 경우의 적용성을 확인하기 위하여 가상유역 및 시험유역에 대한 검증 및 적용 결과를 간략하게 언급하기로 한다.
가설 설정
복수 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 단일 저류지 분석시 적용한 유역형상 중 중간형 유역의 Case 3을 대상으로 하여 방류구조와 유역의 제반사항은 단일 저류지 모의 경우와 동일하게 가정하였다. 그림 19~그림 23의 모식도에 도시한 바와 같이 저류지가 분담하는 유역의 면적비를 바탕으로 하여 100%의 의미는 유출구에 저류지를 1개 설치한 것이고, DUAR 60%와 80%는 유출구지점보다 상류부에 2개의 저류지를 설치함을 의미하며, DUAR 120%와 140%는 유출구지점에 저류지 1개를 설치하고 그 상류부에 또 1개의 저류지를 설치함을 의미한다.
본 연구에서는 0.2의 면적을 가진 소유역 5개로 구성된 1.0의 가상유역을 대상지역으로 설정하고, 하천설계기준(2005)에 따라 홍수방어용 저수지의 설계빈도인 50년 빈도로 가정하였고, 본 연구에서 조사된 국내 저류지의 설계강우 임계지속기간은 대체로 40~230분 정도임을 감안하여 강우지속기간은 6시간인 설계강우량을 건설교통부(2000)의 “1999년도 수자원 관리기법 개발연구조사보고서”에 수록된 대도시유역인 대구지방에 대한 Huff 방법의 연구결과를 바탕으로 일반적으로 첨두유량이 가장 크고 첨두도달시간이 가장 길게 나타나는 분포형인 Huff-4분위 시간분포를 사용하였다.
유역내의 임의의 지점에 시설되는 저류지의 단면 형태와 수는 사다리꼴형 1개소이며, 측면경사 1:2, 방류구조는 Box 형 culvert(2 m×1 m×1EA)로 저류지바닥으로부터 30 cm 높이에 위치하는 것으로 가정하였다.
제안 방법
가상유역은 형상계수에 따라 유역의 폭이 좁고 유로연장이긴 형태인 세장형(SF=0.204)과 유역의 폭과 유로연장이 비슷한 집중형(SF=0.782), 세장형과 집중형의 형상의 중간형상인 중간형(SF=0.567)으로 구분지어 분석을 실시하여 저류지 설치에 따른 유출저감효과를 정량화하였다.
저류지의 위치에 따른 유출저감효과 분석을 위해서 저류지의 저류효과에 미치는 제반 영향변수를 추출하고 그 관계를 분석하였으며, 단일 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 유역의 형상에 따라 저류지의 위치는 전체 유역면적에 대한 저류지 상류부 면적의 비(이하 저류지 상류부 면적비, DUAR(Dimensionless Upstream Area Ratio)이라 한다)를 20%, 40%, 60%, 80%로 변동시키면서 모의분석을 수행하였다. 복수 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 단일 저류지 분석시 적용한 유역형상 중 중간형 유역을 대상으로 하여 방류구조와 유역의 제반사항은 단일 저류지의 모의시와 동일하게 가정하였고, 저류지가 분담하는 유역의 면적비를 바탕으로 하여 DUAR 60%, 80%, 100%, 120%, 140%의 경우에 대해 분석하였다. 이 때 저류지 바닥면적 (Ab)의 크기는 유역면적에 대해 각각 1%와 0.
본 연구에서는 저류지의 위치 관련변수의 관계도 및 관계식을 검증하기 위해 유출구 첨두유량비(α')가 0.8일 때 관계도 및 관계식을 통해 산정된 58.7%지점이 아닌 유역의 상류부로부터 40%지점과 80%지점에 각각 저류지를 설치할 경우에 대해 HEC-HMS모형을 이용한 저류지 추적을 통해 저류량 및 저류량 원단위를 산정해 보았다.
본 연구에서는 현장계측 시험유역으로 선정한 경산시 삼천지유역의 강우 · 수위관측지점의 하류에 위치한 삼천지의 저류지 추적 결과와 저류지 위치 관련 변수의 관계도 및 관계 식을 적용한 것을 비교하여 검증을 실시하였다.
표 8은 저류지 모니터링 시험유역인 삼천지의 저류지 추적 결과와 저류지 위치 관련 변수의 관계도 및 관계식을 적용한 것을 비교하여 나타낸 것이다. 삼천지의 경우 유역의 말단 즉 저류지 상류부 면적비가 100%지점에 설치되어 있으므로 저류지 위치 관련변수 중 저류비 상류부 면적비를 100%로 두고 관계도와 관계식을 이용하여 유역저류비와 저 류량 원단위 저류량을 산정하였다. 표 8에서 알 수 있듯이 저류량, 저류량 원단위, 유역저류비가 저류지 추적결과와 아주 유사함을 보였다.
설계홍수량은 NRCS 도달시간공식, NRCS 유효강우량 산정법, NSCS 합성단위도법을 채택함으로써 일관성이 유지되게 산정하였고, 강우-유출해석의 변동성을 고려하기 위해 NRCS 유출곡선지수 CN을 개발전 75에서 개발후 78~90의 범위로 변화시켜 분석을 실시하였다. 여기서 개발후 CN값이 편의상 78인 경우를 Case 1, 81인 경우를 Case 2, 84인 경우를 Case 3, 87인 경우를 Case 4, 90인 경우를 Case 5로 명명한다.
복수 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 단일 저류지 분석시 적용한 유역형상 중 중간형 유역을 대상으로 하여 방류구조와 유역의 제반사항은 단일 저류지의 모의시와 동일하게 가정하였고, 저류지가 분담하는 유역의 면적비를 바탕으로 하여 DUAR 60%, 80%, 100%, 120%, 140%의 경우에 대해 분석하였다. 이 때 저류지 바닥면적 (Ab)의 크기는 유역면적에 대해 각각 1%와 0.5%를 취하는 경우의 두 가지로 구분지어 모의분석을 실시하였다.
복수 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 단일 저류지 분석시 적용한 유역형상 중 중간형 유역을 대상으로 하여 방류구조와 유역의 제반사항은 단일 저류지의 모의시와 동일하게 가정하였고, 저류지가 분담하는 유역의 면적비를 바탕으로 하여 DUAR 60%, 80%, 100%, 120%, 140%의 경우에 대해 분석하였다. 이 때 저류지 바닥면적 (Ab)의 크기는 유역면적에 대해 각각 1%와 0.5%를 취하는 경우의 두 가지로 구분지어 모의분석을 실시하였다.
앞에서 언급한 바와 같이 일반적으로 저류지는 저류효과와 유출저감효과를 고려하지 않고 유역의 여러 가지 상황과 확보된 부지의 위치와 면적을 고려하여 설치된다. 이에 본 연구에서는 2장에서 가정한 사항과 Case 1~Case 5의 제반사항을 이용하고 그림 5~그림 10과 같이 유역의 형상에 따라 저류지의 위치를 변화시켜 DUAR 20%, 40%, 60%, 80%의 위치(중간형의 경우, 20%, 40%)에 저류지가 설치되었을 때의 유출저감효과를 분석하였다.
유역내의 임의의 지점에 시설되는 저류지의 단면 형태와 수는 사다리꼴형 1개소이며, 측면경사 1:2, 방류구조는 Box 형 culvert(2 m×1 m×1EA)로 저류지바닥으로부터 30 cm 높이에 위치하는 것으로 가정하였다. 저류지의 위치에 따른 유출저감효과 분석을 위해서 저류지의 저류효과에 미치는 제반 영향변수를 추출하고 그 관계를 분석하였으며, 단일 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 유역의 형상에 따라 저류지의 위치는 전체 유역면적에 대한 저류지 상류부 면적의 비(이하 저류지 상류부 면적비, DUAR(Dimensionless Upstream Area Ratio)이라 한다)를 20%, 40%, 60%, 80%로 변동시키면서 모의분석을 수행하였다. 복수 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 단일 저류지 분석시 적용한 유역형상 중 중간형 유역을 대상으로 하여 방류구조와 유역의 제반사항은 단일 저류지의 모의시와 동일하게 가정하였고, 저류지가 분담하는 유역의 면적비를 바탕으로 하여 DUAR 60%, 80%, 100%, 120%, 140%의 경우에 대해 분석하였다.
성능/효과
1. 유역내의 저류지의 설치 위치에 따른 관련변수를 이용하여 저류지 위치에 대한 유출저감효과와 적정 저류지의 위치에 대한 사항을 유역형상(세장형, 집중형, 중간형)별로 분석한 결과 세장형의 유역이 적은 저류량에 대해 유출저감효과가 다소 우수하였다.
2. 저류지의 위치 관련변수의 관계도 및 관계식을 검증하기 위해 유출구 첨두유량비(α')가 0.8일 때 관계도 및 관계식을 통해 산정된 58.7%지점이 아닌 유역의 상류부로부터 40%지점과 80%지점에 각각 저류지를 설치할 경우에 대해 HEC-HMS모형을 이용한 저류지 추적을 통해 저류량및 저류량 원단위를 산정하였고, 본 연구의 결과를 적용하고자 저류지 모니터링 시험유역인 삼천지 유역을 대상으로 저류지 추적을 통해 산출된 값과 비교한 결과 저류량, 저류량 원단위, 유역저류비가 아주 유사함을 보였다.
3. 유출저감효과를 위한 단일 저류지를 설치할 경우, 유역형상별 DUAR에 관한 저류지 위치관련 변수들의 관계식을 통해 유출구지점에서 저감시키고자 하는 유출구 첨두유량 비가 주어지면 저류지의 위치를 개략적으로 선정할 수 있 으며, 여기서 얻어진 DUAR로부터 유역저류비를 구하거나 이용하여 저류량 원단위를 구하여 개략적인 저류량 산정이 가능하게 하였다.
4. 저류지를 단일이 아닌 복수로 설치할 경우에는 유출구지점에서 저감시키고자 하는 유출구 첨두유량비가 주어지면 유출구 첨두유량비와 저류지 상류부 면적비의 관계로부터 저류지의 위치를 개략적으로 선정할 수 있으며, 여기서 얻어진 저류지 상류부 면적비로부터 유역저류비와의 관계를 이용하여 개략적인 저류량을 산정을 통한 저류지 설계를 가능하게 하였다.
그림 13에서 알 수 있듯이 저류지가 유역의 상류부로부터 20%, 40%지점에 설치될 경우가 유사한 저류량에 대해 세장형의 경우 유출저감효과가 가장 큰 것을 알 수 있었다. DUAR이 60%와 80%의 경우세장형과 집중형을 비교했을 때 세장형이 작은 저류량에 유출저감효과가 큰 것을 알 수 있다. 그림 14와 그림 16~그림 17에서 보는 바와 같이 무차원화한 변수들 간의 관계는 유역형상에 관계없이 거의 일정한 경향을 보여주고 있음을 알 수 있다.
5%의 경우에 따라 저류지 위치관련 변수의 변화도 다른 것을 알 수 있었다. 동일한 크기의 저류지를 유출구를 제외한 유역의 임의지점에 2개 설치할 경우에는 유역의 유출구에 1개를 설치한 경우보다 유출구 첨두저감량, 유역저류비는작아졌고, 유출구 첨두유량비는 커짐을 알 수 있었다. 유출 구에 저류지를 1개 설치하고 나머지를 유역의 임의위치에 설치할 경우 유출구 첨두저감량, 유역저류비는 커졌고, 유출구 첨두유량비는 작아지는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서 얻어진 저류지의 위치 관련변수의 관계도 및 관계식을 이용하면 유출구 첨두유량비(α')가 0.8일 경우에 대해서는 상류부로부터 DUAR 58.7%지점이 저류지의 적정 위치로 산출된다.
유역의 출구점에 저류지를 1개 설치할 경우와 유역의 임의 위치에 2개 설치할 경우 설치위치에 따라 유출구 첨두저 감량과 유출구 첨두유량비, 유역저류비가 달라짐을 알 수 있 었고, 또한 저류지 바닥면적의 크기가 유역면적의 1%, 0.5%의 경우에 따라 저류지 위치관련 변수의 변화도 다른 것을 알 수 있었다. 동일한 크기의 저류지를 유출구를 제외한 유역의 임의지점에 2개 설치할 경우에는 유역의 유출구에 1개를 설치한 경우보다 유출구 첨두저감량, 유역저류비는작아졌고, 유출구 첨두유량비는 커짐을 알 수 있었다.
동일한 크기의 저류지를 유출구를 제외한 유역의 임의지점에 2개 설치할 경우에는 유역의 유출구에 1개를 설치한 경우보다 유출구 첨두저감량, 유역저류비는작아졌고, 유출구 첨두유량비는 커짐을 알 수 있었다. 유출 구에 저류지를 1개 설치하고 나머지를 유역의 임의위치에 설치할 경우 유출구 첨두저감량, 유역저류비는 커졌고, 유출구 첨두유량비는 작아지는 것을 알 수 있었다.
그림 25는 유출구 첨두저감량에 대한 저류지가 분담하는 유역 면적비의 관계를 나타낸 것으로, 그림 24와 마찬가지로 저류지 바닥면적을 유역면적 1%로 취한 저류지의 설치위치 100%를 기준으로 4분면으로 나누었다. 유출구 첨두유량비 결과와는 반대의 추세로 관계가 분포되었으며, 1사분면에 위치하는 DUAR 120%, 140%는 기준점보다 유출구 첨두저감량이 큼을 알 수 있고, 나머지는 기준점 보다 낮음을 알 수 있다. 표 3은 그림 25의 관계식과 결정계수를 나타낸 것이다.
저류지 바닥면적이 유역면적의 1%에 해당하는 저류지를 유출구에 1개 설치했을 때와 유역면적 0.5%에 해당하는 저류지를 유출구를 제외한 유역의 임의지점에 2개 설치하였을 경우를 비교해 보면 유출구의 첨두저감량과 유역저류비는 작아졌고, 유출구 첨두유량비는 커짐을 나타내었다. 유출구 지점에 1개를 설치하고 나머지를 유역의 임의지점에 설치하였을 경우는 유출구 첨두저감량, 유역저류비는 작아졌고, 유출구 첨두유량비는 커졌지만, 그 변화폭이 크게 차이가 없음을 나타내었다.
대규모 택지개발사업 등의 도시화 사업은 결과적으로 불투수면적의 증가와 배수 시설의 확장으로 인하여 기존의 자연 상태에 비해 급격한 유출변화를 초래하였다. 즉, 전체적으로 표면조도계수를 감소시키고 침투율을 급격히 감소시켜 우수와 생활 및 산업 용수의 유출 진행속도가 빠르게 되었으며, 상대적으로 자연 녹지가 축소되어 자연 보유력이 감소되어 유역의 홍수방어능력이 떨어지게 되었을 뿐 아니라 유출이 집중되는 특성으로 재해위험의 가능성은 더욱 커졌다. 따라서 이러한 수리·수문학적인 조건의 악화로 인한 홍수피해를 경감하고 지하수자원 확보 및 하천의 건천화 방지 등을 위한 우수유출저감 대책 및 연구가 절실히 필요한 실정이다.
표 7은 그 결과를 수록한 것으로 40%지점에 설치한 경우는 저류량이 58.7%지점에 설치한 경우보다 작아지고 있음을 알 수 있었고, 80%지점에 설치한 경우는 저류량이 커짐을알 수 있었다. 이는 저류지의 설치 위치에 따라 저류지의 규모를 달리해야 한다는 점을 나타내고, 일정 첨두저감량에 대한 적정 저류량은 저류지의 설치위치의 결정이 중요한 요소가 됨을 시사한다.
후속연구
또한 저류지의 용량이 작아짐으로써 저류지의 바닥면적도 하류부로부터 상류부로 가면서 작아지게 될 것이므로 이러한 경우에는 최적화 기법 등을 통하여 적절한 저류량 규모와 위치 등을 정하여야 할 것이다. 본 연구에서는 간편하게 저류지를 설계하고자 하는 취지에서 최적화 기법 등을 이용하지는 않았으나, 실제유역에서 저류지로 활용할 수 있는 부지의 위치는 제한적일 수밖에 없으므로 본 연구에서 제시하는 개략적인 위치 선정기법을 사용하여도 무방할 것으로 생각된다. 본 연구에서 제시한 개략적인 복수 저류지의 위치 선정기법은 다음과 같다.
/A)~저류지 상류부 면적비(DUAR)의 분석 결과로서 각각 그림 31~그림 33과 같다. 이들 그림은 개발후 CN값이 84인 경우에 대한 것이나 비교적 유역형상에 영향을 받지 않고 있어 다양한 형상의 자연유역에도 적용 가능할 것으로 생각되며, CN값의 변화에 따른 영향도 크지 않은 편이어서 간략화한 간편설계기법으로 활용함에 있어서 크게 무리가 없을 것으로 보인다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
일반적으로 저류지가 상류부에 설치하게 되는 경우 나타나는 특징은 무엇입니까?
유역내에 복수 저류지를 설치할 경우에 활용할 수 있는 관련변수 관계는 저류지 상류부 면적비(DUAR)~유출구 첨두 유량비(α'), 유역저류비(Sr′)~저류지 상류부 면적비(DUAR)의 분석 결과로서 각각 표 2, 그림 24와 표 4, 그림 26과 같다. 일반적으로 저류지가 상류부에 설치하게 되는 경우에는 유출기여면적이 작아짐에 따라 하류부 혹은 유역 말단에 설치하게 되는 경우보다 저류량의 규모가 작아지게 되고, 단일 저류지에 비해 개개 저류지의 저류량도 작아지게 된다. 또한 저류지의 용량이 작아짐으로써 저류지의 바닥면적도 하류부로부터 상류부로 가면서 작아지게 될 것이므로 이러한 경우에는 최적화 기법 등을 통하여 적절한 저류량 규모와 위치 등을 정하여야 할 것이다.
유출저감시설이 필요한 이유는 무엇입니까?
따라서 이러한 수리·수 문학적인 조건의 악화로 인한 홍수피해를 경감하고 지하수자원 확보 및 하천의 건천화 방지 등을 위한 우수유출저감 대책 및 연구가 절실히 필요한 실정이다. 유출저감시설은 이미 개발된 도시유역의 홍수량을 조절하는 데 유용할 뿐 아니라 새롭게 개발이 시행되는 유역에서는 개발로 인한 홍수 증가량을 분담하는 수단으로써 필수적으로 설치되어야 한다 . 따라서 최근에는 일률적으로 임시 및 상시 저류지 등의 빈도설계를 통하여 개발 이후의 첨두유량이 개발 이전의 첨두 유량 보다 크지 않도록 우수배제시스템을 설계하고 있으나 이와 같은 시설을 유역출구에 설치함으로써 첨두유량만을 개발이전의 수준으로 유지할 뿐 여전히 유출량의 증가 및 홍 수도달시간이 빨라지는 문제점을 근본적으로 해결하지 못하고 있다.
도시화 사업으로 인한 불투수면적의 증가와 배수 시설의 확장은 급격한 유출변화를 초래하였는데 이로인한 부정적 측면은 무엇입니까?
대규모 택지개발사업 등의 도시화 사업은 결과적으로 불투수면적의 증가와 배수 시설의 확장으로 인하여 기존의 자연 상태에 비해 급격한 유출변화를 초래하였다. 즉, 전체적으로 표면조도계수를 감소시키고 침투율을 급격히 감소시켜 우수와 생활 및 산업 용수의 유출 진행속도가 빠르게 되었으며, 상대적으로 자연 녹지가 축소되어 자연 보유력이 감소되어 유역의 홍수방어능력이 떨어지게 되었을 뿐 아니라 유출이 집중되는 특성으로 재해위험의 가능성은 더욱 커졌다. 따라서 이러한 수리·수 문학적인 조건의 악화로 인한 홍수피해를 경감하고 지하수자원 확보 및 하천의 건천화 방지 등을 위한 우수유출저감 대책 및 연구가 절실히 필요한 실정이다.
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