제안 방법

• 후)홍수위 변화를">홍수위변화를 분석하였다. HEC-HMS로 모의된 굴포천모의홍수량을 직접 검증하기 위한 관측치가 부재하지만, 직하류 아라천유입부의 귤현보지점은 실시간 상하류 관측 수 위자료가 존재하므로 이를 활용코자 하였다. 즉 HEC-HMS 와 연계한 HEC-RAS 각 경험공식별 와 K을 바탕으로 HEC-HMS 모형의 지체시간을 산정한 후 각 소유역별지형인자를 이용하여 산정된 E[Lh],E[Lc] 와 D'odorico and Rigon(2003)이 제시한 지체시간의 변동범위를 추정하였다.
• 후)경인아라뱃길">경인 아라뱃길 유역의 신뢰성 있는 홍수량 산정을 위하여 범용적인 강우-유출 모형 중의 하나인 HEC-HMS를 기반으로 유출모의체계를 구성하였다. 그러나 아라천으로 유입되는 유량의 대부분을 차지하는 굴포천 유역은 현재 후)적용타당성이">적용 타당성이 있는지 검토하였다. 굴포천 수위 및 유량 관측자료(저수위)와 HEC-RAS 모의자료(고수위)을 활용하여 다항식을 산출하고, 이를 2011년 발생한 홍수사상에 대해 적용하였다. 그러나 아라천유역에서 홍수중 유량은 평균적으로 500 m3/s을 훨씬 상회함으로 고수위 부분에 대해서는 앞서 분석된 2010년 9월 21일 사상에서 모의된 수위와 유량을 포함 시켜 다항식(Q=89.042H2−456.09H+577.42, (R2=0.991))을산출하고 이를 2011년 7월 26일부터 3일간 발생한 홍수사상에 대해 적용성을 검토하였다.
• 후)식(6)에">식 (6)에 대입하여 지체시간의 변동범위를 추정하였다. 그리고 산정된 지체시간이 설정된 변동한계 내에서 어떠한 거동을 보이는지를 파악 하여 최종적으로 해당 매개변수의 타당성을 검정하였다.
• 후)검토보고서,">검토 보고서, 2009)를 검토하여 소유역 경계를 결정하였다. 둘째, 1/5,000 수치지도를 이용하여 소유역별 지형인자(유역면적, 유로연장, 경사)를 추출하였다. 셋째, 경험 공식별 둘째, 앞서 분석된 굴포천유역의 매개변수를 토대로 HECHMS의 모의 홍수 유입량과 연계하여 HEC-RAS를 이용한 주운수로 홍수위변화를 분석하였다. HEC-HMS로 모의된 굴포천 후)모의 시">모의시 굴포천 유입 수문곡선 및 각 지류홍수량을 상류단 경계조건으로, 서해측 조위조건을 최하류단 경계조건으로는 적용하였다. 홍수량에 따른 구조물 조작은 구조물 상기한 과정에 따라 추정된 매개변수의 타당성 검정 과정은 첫째 각 공식별 Tc와 K을 식 (5)에 대입하여 사례별 HEC-HMS 모형의 지체시간을 산정한 후 각 소유역별 지형인자를 이용하여 산정된 E[Lh], E[Lc]와 D'odorico and Rigon(2003)이 제시한 uh, uc의 범위를 식 (6)에 대입하여 지체시간의 변동범위를 추정하였다.
• 후)저류상 수">저류상수 산정을 위한 방법론의 도출이 요구됨을 확인할 수 있었다. 상기한 논거에 따라 본 연구에서는 하도경사가 1/200이 하의 자연하천의 하류부에 주로 적용하는 Kraven1공식을 선정하여 대상유역에 대한 유출체계를 구성하였다.
• 셋째, 2010년 조사한 유량을 활용하여 수위와 유량과의 상관식을 산출하고 이를 2011년 홍수사상에 적용 타당성이 있는지 검토하였다. 굴포천 수위 및 유량 셋째, 경험 공식별 도달시간 Tc을 소유역별로 산정한 후, Russel 공식 (K=αTc, α = 1)을 적용하여 저류상수 K를 산정하였다.
• 앞서 분석된 굴포천유역의 매개변수를 토대로 HEC-HMS 의 모의 홍수 유입량과 연계하여 HEC-RAS를 이용한 주운수로 홍수위변화를 분석하였다. HEC-HMS로 모의된 ">강우가발생하였다. 이에 HEC-HMS를 이용해 굴포천 홍수량을 모의하고 HEC-RAS 연계를 통해 얻어진 수위를 귤현보지점의 실측 수위와 비교함으로써 구축된 모형에 적용성을 평가하였다. 아라뱃길 지체시간의 변동범위를 추정하기 위해서는 소유역별 E[L_h], E[L_c]에 대한 산정이 요구되므로 굴포천 상류유역의 배수밀도를 이용하여 E[L_h]를 산정하였다.
• 첫째 기본적인 수문자료가 부재한 굴포천유역에서 HECHMS를 기반으로 굴포천과 아라천이 연계된 유출모의체계를 구성하고 다양한 경험식을 이용하여 추정된 주요 매개변수의 타당성을 검토하였다. 각 후)소개하면">소개 하면 다음과 같다. 첫째, 굴포천 유역을 대상으로 한 기존의 소유역 분할사례(경인운하사업 기본계획 보고서, 2009; 경인 운하 사업 기본설계 보고서, 2009; 경인 아라뱃길 사업 홍수처리계획 검토 보고서, 2009)를 검토하여 소유역 경계를 결정하였다. 둘째, 후)적용타당성이">적용 타당성이 있는지 검토하였다. 평수기와 홍수기에 귤현보지점에서 상류로 약 3.5 km 떨어진 박천1교지점에서 수위와 유량을 측정하였다. 홍수기

  대상 데이터

  • 본 연구의 대상유역인 굴포천유역 및 아라천 유역은 한강으로 유입되는 굴포천과 서해로 방류되는 시천천을 비롯하여 소규모 지류 하천의 일부를 포함한 총유역면적 151.19 km² , 유로연장 34.62 km인 중소규모 유역이다. 굴포천 본류는 한강

    이론/모형

    • 후)경험 공식별">경험공식별 지체시간 및 변동범위을 분석하기 위하여 경인아라뱃길 사업 홍수처리계획 검토(2009)에서 지형자료의 보정전와 보정후에 산정된 경험공식을 상기한 절차에 따라 분석하였다. 후)대상 유역에">대상유역에 대하여 구축된 HEC-HMS모형은 실제 유출모의에 Clark의 유역추적법을 적용한다. Clark(1945)은

      성능/효과

      • 후)산정 결과를">산정결과를 도시한 것이다. 두 사례 모두에서 Kirpich 공식과 Rziha공식에 의한 결과는 본 연구에서 제시한 지체 시간 변동범위의 상한계를 대부분 초과하는 것으로 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 반면 Kraven1공식과 Kraven2공식의 경우 대부분 변동범위 내에 위치하고 있다.
      • 93으로 관측치를 합리적으로 모의하는 것으로 분석되었다. 또한 홍수량의 양적 배분을 검토한 결과 굴포천 모의홍수량(HECHMS) 중 홍수초기와 감쇄기를 제외한 자연상태가 되는 홍수중 기여하는 유량과 귤현보가 도복되는 동안 아라천으로 유입되는 홍수량(HEC-RAS)은 유사한 것으로 분석되어 모형 적용성이 확인되었다.
      • 93으로 관측치를 합리적으로 모의하였음을 보여준다. 또한 홍수량의 양적 배분이 제대로 모의되었는지 확인한 결과에서 굴포천 모의홍수량(HEC-HMS) 중 홍수초기와 감쇄기를 제외한 홍수중 기여하는 유량은 6008MCM으로 귤현보가 도복되어 아라천으로 유입되는 홍수량(HEC-RAS)인 5710MCM과 유사한 양을 나타내었다.
      • 후)분석 결과">분석결과 Kirpich 및 Rziha공식은 본 연구에서 제시한 지체시간 변동범위의 상한계를 대부분 초과하는 것으로 나타난 반면 Kraven1공식이 대체적으로 변동범위를 충족하였다. 이를 통해 미계측 유역의 신뢰성 있는 후)표3은">표 3은 위의 모의 결과를 정리한 것이다. 우선 수위검증을 살펴보면 귤현보직상하류단에서의 모의치와 관측치 간의 상관계수가 상류단면과 하류단면에서 각각 0.78과 0.93으로 관측치를 합리적으로 모의하였음을 보여준다. 또한 홍수량의 양적 배분이 제대로 모의되었는지 확인한 결과에서 굴포천 모의홍수량(HEC-HMS) 중 후)유역경사는">유역 경사는 홍수유출즉, 홍수량 도달시간과 집중성향 및 토사의 침전 등과 밀접한 관계가 있으며, 경인 아라뱃길 유역은 경사도가 0~5^o가주로 분포하는 매우 평탄한 지역으로 홍수시 도달시간이 길어 홍수의 지속시간이 매우 증가하는 것으로 분석되었다. 그림 2는 GIS를 기반으로 후)적용 결과">적용결과 그림 8와 같이 복합호우사상에 대해서 일부 고수위 및 저수위 홍수량이 편차가 발생되었지만 전반적인 경향에서 합리적으로 모의되는 것으로 분석되었다.
      • 후)위 자료가">위자료가 존재하므로 이를 활용코자 하였다. 즉 HEC-HMS 와 연계한 HEC-RAS 모의결과의 신뢰도는 결과적으로 HEC-HMS 모의치의 적정성을 간접적으로 확인되는 것으로 판단할 수 있다. HEC-RAS 모형의 전체적인 모식도는 그림 6과 같고, 홍수조절을 담당하기 위하여 아라뱃길 유역에 설치된 수리구조물도 모형에 반영하였다.
      • 후)도달 시간은">도달시간은 주로 Kirpich공식을 사용하여 산정되어 왔다. 하지만 본 연구결과로부터 보다 신뢰성 있는 도달시간의 산정을 위해서는 세심한 주의가 필요하며 보다 우리나라의 여건에 적합한 도달시간 및 저류상수 산정을 위한 방법론의 도출이 요구됨을 확인할 수 있었다. 상기한 논거에 따라 본 연구에서는 하도경사가

        후속연구

        • 향후 미계측 유역의 신뢰성 있는 매개변수 및 모형의 검·보정을 위하여 다양한 방법과 지속적인 연구가 필요하며, 상대적으로 중요하다고 판단되는 미계측 유역에서는 조속한 수문관측 계획 수립 및 충분한 자료의 획득이 요구된다.