[논문]유역 집중시간 및 저류상수의 이론적 배경과 경험식

이지호; 유철상; 신지예

doi:10.3741/jkwra.2013.46.2.155

유역 집중시간 및 저류상수의 이론적 배경과 경험식
Theoretical Backgrounds of Basin Concentration Time and Storage Coefficient and Their Empirical Formula 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.46 no.2, 2013년, pp.155 - 169

이지호 (고려대학교 대학원 건축사회환경공학부) , 유철상 (고려대학교 공과대학 건축사회환경공학부) , 신지예 (고려대학교 대학원 건축사회환경공학부)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 유역 집중시간과 저류상수의 이론적 배경을 바탕으로 적절한 경험식의 형태를 제시하고 기존의 경험식의 형태와 비교 평가하였다. 추가로, 제시된 경험식의 형태를 이용하여 충주댐 유역의 집중시간 및 저류상수의 경험식을 유도하고, 유도된 경험식과 기존의 경험식들을 비교하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 유역의 집중시간에 대한 경험공식의 형태는 유로연장의 제곱에 비례하고 유로경사에 반비례하는 형태로 나타난다. (2) 저류상수는 집중시간에 비례하는 형태로 나타난다. (3) 기존 매개변수에 관한 경험식을 검토한 결과, 집중시간의 경우에는 Kirpich 공식, Kraven (I) 공식, Kraven (II) 공식, California DoT 공식, Kerby 공식, SCS 공식 및 Morgali and Linsley 공식 등이 이러한 이론적 배경을 잘 따르고 있는 것으로 나타난다. 저류상수의 경우, Clark 공식, Russell 공식, Sabol 공식 및 정성원 공식 등이 본 저류상수와 집중시간의 비례관계를 매우 잘 만족하는 것으로 나타난다. (4) 기존의 경험식을 충주댐 유역에 적용한 결과, 집중시간의 경험식 중 정성원 공식, 윤태훈 등 공식, Kraven (I) 공식 및 Kraven (II) 공식은 추정한 집중시간과 비교적 유사한 결과를 보였으나, Rziha 공식은 비정상적인 결과를 나타내는 것으로 나타났다. 저류상수의 경우에는 윤석영과 홍일표 공식, 정성원 공식, 이정식 등 공식 및 윤태훈 등 공식이 어느 정도 합리적인 결과를 보인 반면, Sabol 공식의 경우에는 비정상적인 결과가 유도되었다. 결론적으로 국내의 집중시간 및 저류상수에 대한 경험공식이 국내 유역의 특성을 잘 반영하는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study proposes proper forms of empirical formulas for the concentration time and storage coefficient based on their theoretical backgrounds and evaluates several existing empirical formulas by comparing them with the formula proposed in this study. Additionally, empirical formulas for the concentration time and storage coefficient of the Chungju Dam basin were derived using the forms proposed by considering their theoretical backgrounds, and compared with exiting empirical formulas. The results derived are summarized as follows. (1) The concentration time of a basin is proportional to the square of the main channel length, but inversely proportional to the channel slope, as the flood flow is generally turbulent. (2) The storage coefficient is proportional to the concentration time. (3) The comparison results with existing empirical formulas for the concentration time indicates that the empirical formulas like the Kirpich, Kraven (I), Kraven (II), California DoT, Kerby, SCS, and Morgali & Linsley are in line with the form proposed in this study. Among existing empirical formulas for the storage coefficient, the Clak, Russell, Sabol and Jung are found to be well matched to this study. (4) The application results to Chungju Dam basin indicates that among empirical formulas for the concentration time, the Jung, Yoon, Kraven (I), and Kraven (II) show relatively similar results to the observed in this study, but the Rziha shows abnormal results. Among the empirical formulas for the storage coefficient, the Yoon and Hong, Jung, Lee, and Yoon show somewhat reasonable results, but the Sabol shows abnormal results. In conclusion, the empirical formulas for the concentration time and storage coefficient developed in Korea are found to reflect the basin characteristics of Korea better.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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

문제 정의

본 연구에서는 유역대표 집중시간과 저류상수의 이론
적 배경을 검토하고 이를 바탕으로 일관적으로 적용할 수
있는 경험식의 형태를 제시하고자 한다. 그러나 유역의
는 정도이다. 추가로 집중시간과 저류상수의 이론적 배경
을 바탕으로 충주댐 유역의 매개변수 경험식을 유도해 보
았다. 그리고 기존의 연구성과나 경험공식으로 추정한 집

제안 방법

았다. 그리고 기존의 연구성과나 경험공식으로 추정한 집
중시간 및 저류상수를 이용하여 그 특성을 검토함으로써, 선행연구에서 제시된 매개변수 경험식의 활용성을 평가
해 보았다. 향후 다양한 유역에 대해 경험식을 유도한 후,

이론/모형

여기서, k는 지역상수이고, M은 재현기간의 함수이다. 또한 마찰관계항 n와 상수 m을 추정하기 위해, 다음과 같은 Chezy 평균유속공식을 도입하였다.

후속연구

해 보았다. 향후 다양한 유역에 대해 경험식을 유도한 후,
이를 유역의 특성에 따라 유역을 구분할 수 있다면 보다
정도 있는 경험식의 개발이 가능할 것이다.

참고문헌 (30)

Clark, C.O. (1945). "Storage and the uni hydrograph." Transactions of the American Society of Civil Engineers, Vol. 110, pp. 1419-1446.
Dooge, J.C.I., Strupczewski, W.G., and Napiorkowski, J. (1982). "Hydrodynamic derivation of storage parameters of muskingum model." Journal of Hydrology, Vol. 54, No. 4, pp. 371-387.

상세보기
Hack, J.T. (1957). Studied of lingitudinal profiles in virginia and maryland. USGS professinal Paper 294-B.
Jeong, J.H., and Yoon, Y.N. (2007). Design Practices in Water Resources, Kumi Press, Seoul, Korea.
Jeong, J.H., Kim, S.W., and Yoon, Y.N. (2006). "Development of an estimation mathod for storage coefficient." Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference, KWRA, pp. 135-143.
Johnstone, D., and Cross, W.P. (1949). Elements of Applied Hydrology, Ronald Press, New York.
Jung, S.W. (2005). Development of empirical formulas for the parameter estimation of Clark's watershed flood routing model. Ph.D. dissertation, University of Korea, Seoul, Korea.
Kerby, W.S. (1959). "Time of concentration for overland flow." Civil Engineering, Vol. 29, No. 3, p. 60.
Kim, H.Y. (2011). Examination of runoff characteristics between sub-basin and entire basin's: focusing on the storage coefficient and concentration time. Master dissertation, University of Korea, Seoul, Korea.
Kirpich, P.Z. (1940). "Time of concentration of small agricultural watersheds." Civil Engineering, Vol. 10, No. 6. p. 362.
Laurenson, E.M. (1962). Hydrograph synthesis by runoff routing. Report No. 66. Univ. of New South Wales, Water Res. Lab.
Lee, J.H., and Yoo, C.S. (2011). "Decision of basin representative concentration time and storage coefficient Antecedent Moisture Conditions." Journal of Korean Society of Hazard Mitigation, Kosham, Vol. 11, No. 5, pp. 255-264.

원문보기 상세보기
Lee, J.S., Lee, J.J., and Son, K.I. (1997). "A comparative study of conceptual models for rainfall-runoff relationship in small to medium sized watershed-Application to Wi stream basin-." Journal of Korea Water Resources Association, KWRA, Vol. 30, No. 3, pp. 279-291.
Linsley, R.K. (1945). "Discussion of storage and the unit hydrograph by C.O. Clark." Transactions of the American Society of Civil Engineers, Vol. 110, pp. 1452-145.
Morgali, J.R., and Linsley, R.K. (1965). "Computer analysis of overland flow" Journal of Hydraulics Division, Am. Soc. Civ. Eng., Vol. 91, No. HY3, pp. 81-100.
Nash, J.E. (1958). "The form of the instantaneous unit hydrograph." International Association of Hydrological Sciences Publication, Vol. 45, No. 3, pp. 114-121.
Rigon, R., Rodriguez-Iturbe, I., Maritan, A., Giacometti, A., Tarboton, D.G., and Rinaldo, A. (1996). "On Hack's law."Water Resources Research, Vol. 32, No. 11, pp. 3367-3374.

상세보기
Russel, S.O., Kenning, B.F.I., and Sunnell, G.J. (1979). "Estimating design flows for urban drainage." Journal of the Hydraulics Division, Vol. 105, No. 1, pp. 43-52.
Sabol, G.V. (1988). "Clark unit hydrograph and R-parameter estimation." Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 114, No. 1, pp. 103-111.

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

상세보기
Wong, T.S.W. (2002). "Generalized formula for time of travel in rectangular channel." Journal of hydrolorgic engineering, Vol. 7, No. 6, pp. 445-448.

상세보기
Yoo, C.S. (2009). "A theoretical review of basin storage coefficient and concentration time using the Nash mode." Journal of Korea Water Resources Association, KWRA, Vol. 42, No. 3, pp. 235-246.

원문보기 상세보기
Yoo, C.S., and Shin, J.W. (2010). "Decision of storage coefficient and concentration time of observed basin using Nash model's structure." Journal of Korea Water Resources Association, KWRA, Vol. 43, No. 6, pp. 559-569.

원문보기 상세보기
Yoo, D.H., and Jun, W.Y. (2000). "Time of concentration on impervious overland." Journal of Korea Water Resources Association, KWRA, Vol. 33, No. 2, pp. 195-205.
Yoo, D.H., and Lee, M.H. (2000). "Exponential friction factor equations of open channel flow." Journal of Korean Society of Civil Engineers, KSCE, Vol. 20, No. 1-B, pp. 1-10.
Yoo, D.H., Kim, J.H., Lee, M.H., and Lee, S.H. (2011). "The time of concentration considering the rainfall intensity." Journal of Korea W\ater Resources Association, KWRA, Vol. 44, No. 7, pp. 591-599.

원문보기 상세보기
Yoon, S.Y., and Hong, I.P. (1995). "Improvement of the parameter estimating method for the Clark model." Journal of Korean Society of Civil Engineers, KSCE, Vol. 15, No. 5, pp. 1287-1300.
Yoon, T.H., and Park, J.W. (2002). "Improvement of the storage coefficient estimating method for the clark model." Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference, KWRA, pp. 1334-1339.
Yoon, T.H., Kim, S.T., and Park, J.W. (2005). "On redefining of parameters of Clark model." Journal of Korean Society of Civil Engineers, KSCE, Vol. 25, No. 3B, pp. 181-187.
Yoon, Y.N. (2007). Hydrology, Cheongmoongak Press, Seoul, Korea.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증