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제안 방법
- 본 유출해석에서는 HyGIS-HMS 모형과 물리적 분포형 강우-유출 모형인 HyGIS-GRM을 이용하여 유출해석을 수행하였다. HyGIS-HMS 모형의 적용을 위해서 각 강우관측소에 대한 티센가중치를 계산하고, 이를 이용해서 유역 평균강우량을 계산하였다. HyGIS-GRM 모형은 격자 기반의 분포형 모형으로 격자 형태로 강우레이어를 입력자료로 이용할 수 있다.
- 또한 경안천 하천정비기본계획(건설교통부, 1998)에서는 곤지암천 합류부 직상류와 직하류에 대해서 설계홍수량을 산정하였다. 따라서 곤지암천 합류부 직상류 및 직하류 지점의 홍수량을 산정하기 위해서 경안 수위 관측소 유역에 대해서 모형을 보정하였으며, 보정된 모형과 동일한 매개변수를 이용하여 곤지암천 합류부 직상류 및 직하류의 홍수량을 추정하였다.
- 본 유출해석에서는 2011년 7월 26일과 7월 27일 양일간에 발생한 강우에 대해서 홍수량을 분석하였다. 대상 유역의 국토해양부 관할의 6개 강우관측소(경안, 모현, 포곡, 용인, 운학, 남곡)와 기상청 관할의 3개 AWS 관측소(오포, 실촌, 마장)에서 관측된 강우자료를 이용하였다.
- 본 유출해석에서는 경안천 유역의 200m×200m DEM을 이용하여 유역 폴리곤과 하천망을 생성하고, 각각에 해당하는 수문학적 지형인자를 산정하였으며, 환경부의 대분류 토지피복도와 농업과학기술원의 정밀토양도를 이용해서 CN을 계산하였다.
- 유량자료를 활용할 수 경안 수위관측소에 대해서 HyGIS-GRM 모형을 보정하고, 이와 동일한 매개변수를 이용하여 경안 수위관측소 하류에 있는 곤지암천 합류부 직상류 및 직하류 지점의 홍수량을 추정하였다. HyGIS-GRM을 이용한 유출해석 결과는 표 4 및 그림 6과 같다.
대상 데이터
- 대상 유역의 국토해양부 관할의 6개 강우관측소(경안, 모현, 포곡, 용인, 운학, 남곡)와 기상청 관할의 3개 AWS 관측소(오포, 실촌, 마장)에서 관측된 강우자료를 이용하였다. 강우자료의 검토 결과 경안천 유역에는 2011년 7월 27일 새벽부터 집중호우가 발생하였으며, 따라서 본 유출해석에서는 2011년 7월 27일 01시 00분부터 7월 27일 18시 00분 동안에 발생된 강우를 이용하였다. 이때 실촌 AWS 관측소는 7월 27일 8시 40분에 이상치(161.
- 국가하천인 경안천은 경기도 광주시 초월읍 지월리에서 곤지암천과 합류하며, 합류부 우안에 삼육재활센터가 있다. 대상 유역에서 유량관측소는 경안 수위관측소가 있으며, 강우관측소는 국토해양부에서 관할하는 6개소(경안, 모현, 포곡, 용인, 운학, 남곡)와 기상청 AWS 관측소 3개소(오포, 실촌, 마장)가 있다.
- 본 유출해석에서는 2011년 7월 26일과 7월 27일 양일간에 발생한 강우에 대해서 홍수량을 분석하였다. 대상 유역의 국토해양부 관할의 6개 강우관측소(경안, 모현, 포곡, 용인, 운학, 남곡)와 기상청 관할의 3개 AWS 관측소(오포, 실촌, 마장)에서 관측된 강우자료를 이용하였다. 강우자료의 검토 결과 경안천 유역에는 2011년 7월 27일 새벽부터 집중호우가 발생하였으며, 따라서 본 유출해석에서는 2011년 7월 27일 01시 00분부터 7월 27일 18시 00분 동안에 발생된 강우를 이용하였다.
- 경안천 유역에는 유량을 얻을 수 있는 관측소로 경안 수위관측소가 있다. 따라서 경안 수위관측소의 2011년 7월 27일 01시 00분부터 관측된 경안 수위관측소의 유량자료를 수집하여 모형의 보정에 활용하였다. 유출해석에 적용한 수문자료를 정리하면 표 1과 같다.
- 강우자료의 검토 결과 경안천 유역에는 2011년 7월 27일 새벽부터 집중호우가 발생하였으며, 따라서 본 유출해석에서는 2011년 7월 27일 01시 00분부터 7월 27일 18시 00분 동안에 발생된 강우를 이용하였다. 이때 실촌 AWS 관측소는 7월 27일 8시 40분에 이상치(161.5mm/10분)를 기록하고 그 이후의 자료가 모두 0 혹은 이상치(312mm/10분)를 나타내고 있으므로, 7월 27일 08시 00분 이후에는 실촌 관측소와 가장 가까운 산북 AWS 관측소의 자료를 이용하였다.
- 표 3의 지형자료는 HyGIS을 이용해서 구축하였으며, 모든 그리드 레이어의 격자 크기는 200m×200m로 구성하였다.
이론/모형
- 경안 수위관측소 유역에 대해서 HyGIS-HMS 모형을 보정하고, 이와 동일한 매개변수를 이용해서 곤지암천 합류부 직상류 및 직하류의 유량을 추정한 결과는 표 2 및 그림 5와 같다. 경안 수위관측소에 대한 모형 보정 결과 총유출량은 3.
- 본 유출해석에서는 9개의 강우관측소의 10분단위 강우자료를 Krigging 방법을 이용해서 200m×200m 크기로 공간분포된 강우레이어를 생성하고 이를 HyGIS-GRM 모형에 적용하였다.
- 본 유출해석에서는 HyGIS-HMS 모형과 물리적 분포형 강우-유출 모형인 HyGIS-GRM을 이용하여 유출해석을 수행하였다. HyGIS-HMS 모형의 적용을 위해서 각 강우관측소에 대한 티센가중치를 계산하고, 이를 이용해서 유역 평균강우량을 계산하였다.
- 유출모형은 국내에서 홍수량 산정시 주로 활용하고 있는 HEC-HMS(v3.1.0) 모형과 물리적 분포형 강우-유출 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model)을 적용하였으며, HyGIS(Hydro Geographic Information system) 환경에서 각각의 모형을 구동할 수 있는 HyGIS-HMS(로커스솔루션과 한국건설기술연구원, 2009)와 HyGISGRM(한국건설기술연구원, 2010)을 이용하였다. 그림 2와 그림 3은 본 유출해석에 적용한 각 모형의 수행화면을 나타낸 것이다.
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