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문제 정의
- 하류 지역의 점차적인 개발에 따른 각 지점별 첨 두 유출량과 도달 시간의 변화특성을 규명하여 유출모형의 적용성 향상과 효과적인이.치수관리에 기여하고자 한다.
제안 방법
- 5시간 전후로 나타났고, 임계지속 시간의 경우 3시간으로 산정되었다. 1시간, 3시간, 6시간, 12시간, 24시간의 지속시간에 대하여 강우 규모별, 강우분포를 구성하였고, 다음 표 2는 강우규모와 지속시간에 따른 Huff분포 강우량 최대값을 나타내었다.
- 도시화에 따른 첨두 유출량의 특성 분석을 위해 본 연구에서는 우이천시험 유역에 설계 강우 조건에 따라 불투수 면적 비율을 최대 50%에서 최소-50%까지 10%씩 변화시켜 첨두 유출량의 변화 (Qpr)를 분석하였으며. 유역의 평균유속변화(Vpr)또한 위와 같은 방법을 사용하였다.
- 본 연구에서는 도시유역 유출량에 가장 큰 민감도를 보여주는 설계 강우조건과 불투수 면적의 변화를 우이천시험유역에 달리 적용하여, 도시화 정도에 따른 총유출량과 첨두발생 시간의 변화 특성을 분석하였으며 그 결과를 요약하면 아래와 같다.
- 본 연구에서는 도시화가 점차적으로 진행된 우이천시험유역을 대상으로 설계 강우조건과 불투수 면적의 변화를 줌으로써 상류지역과 중.하류 지역의 점차적인 개발에 따른 각 지점별 첨 두 유출량과 도달 시간의 변화특성을 규명하여 유출모형의 적용성 향상과 효과적인이.
- 본 연구에서는 도시화에 따른 불투수 면적 변화가 매개 변수 민감도에 미치는 영향을 알아보고, 설계강우조건에 따른 유역의 유출 특성을 분석하기 위하여 모형에 적용하는 강우를 강우규모(30년, 50년, 80년, 100년), 강우 지속시간(1시간, 3시간, 6시간, 12시간, 24시간)으로 구분하였으며, 서울 (108)지점 기상청 자료(1961 ~ 2005)와 서울지방통합형 확률 강우강도식(서울시, 2001)을 이용하여강우규모에 대하여 지속시간별 확률 강우량을 산정 하였다.
- 우이천시험유역에 대하여 각 배수분 구별로 불투수 면적을 10%씩 증가시켜 각 지점별 첨두유출량을 구하고 첨두 유출량과 첨두도달 신간의 변화특성을 분석해 보았다. 그 결과 도시화가 진행 될수록상류 유역인 180지점의 첨두 유출량이 139.
대상 데이터
- 본 연구의 대상 하천인 우이천은 준용하천으로 중랑천 제L지류로서 서울시도봉구, 강북구, 성북구, 노원구 일부를 포함하여 유역면적 28.76km2, 유로 연장 11.75km이다. 우이천 배수구역은 우이1, 우이2, 수유L 수유2, 장위, 쌍문2, 창동2, 월계1, 월계2등 9개 배수분구로 구성되어 있으며, 용도지역별 토지이용현황을 살펴보면 전체 면적은 2, 876ha이고 이중 주거, 상업.
성능/효과
- 1)도시화에 따른 불투수 면적의 변화와 강우 규모, 강우 지속 시간, 강우분포의 변화에 따라 전반적으로 모형의 계산 결과치에 민감하게 영향을 주는 것으로 분석 되었다.
- 2)도시화가 점점 진행됨에 따라 유역의 지형인자의 변화에 따른 첨두 홍수량의 변화량을 비교한 결과 7.1 ~ 10.8% 정도 증가하였고, 첨두발생 시간이 다소 빨라지는 것으로 나타났다. 또한 상대적으로 하류유역으로 갈수록 첨두 홍수량의 변화폭이 크게 나타났으며, 유역평균 유속의 변화 또한 크게 나타났다.
- 3) 강우 분포형별 첨두홍 수량의 분석 결과 Huff 4분위에서 유출량이 크게 산정되었고, 강우 지속시간이 길수록, 설계빈도가 작을수록 도시화에 따른 첨두 홍수량의 변화는 크게 나타났다.
- 우이천시험 유역의 하류지역인 540지점의 첨두 유출량은 도시화에따라 401.9?7?3/3 ~445.m3/8로 증가하였고, 첨두 유출량의 변화(QPR)는 최고 10.79%로 증가하였으며, 첨두발생 시간 또한 179min~ 177min으로 다소 빨라지는 것으로 나타났다. 평균 유속의 분석결과 2.
- 구하고 첨두 유출량과 첨두도달 신간의 변화특성을 분석해 보았다. 그 결과 도시화가 진행 될수록상류 유역인 180지점의 첨두 유출량이 139.3m3/8 ~149.3m3/8로 점점 증가하는 경향을 보였다. 첨두유출량의 변화(QPR)는 최고 7.
- 8% 정도 증가하였고, 첨두발생 시간이 다소 빨라지는 것으로 나타났다. 또한 상대적으로 하류유역으로 갈수록 첨두 홍수량의 변화폭이 크게 나타났으며, 유역평균 유속의 변화 또한 크게 나타났다.
- 18%로 증가하였으며, 첨두발생 시간 또한 다소 빨라지는 것으로 나타났다. 상대적으로 하류 유역으로 갈수록 첨두유량의 변화의 폭이 크게 나타났으며, 첨두발생시간또한 빨라지는 경향을 보였다. 우이천시험 유역의 하류지역인 540지점의 첨두 유출량은 도시화에따라 401.
- 3m3/8로 점점 증가하는 경향을 보였다. 첨두유출량의 변화(QPR)는 최고 7.18%로 증가하였으며, 첨두발생 시간 또한 다소 빨라지는 것으로 나타났다. 상대적으로 하류 유역으로 갈수록 첨두유량의 변화의 폭이 크게 나타났으며, 첨두발생시간또한 빨라지는 경향을 보였다.
- 79%로 증가하였으며, 첨두발생 시간 또한 179min~ 177min으로 다소 빨라지는 것으로 나타났다. 평균 유속의 분석결과 2.5 ~ 4.1 m/s 정도로 나타났으며, 평균 유속의 변화( Vpr)는 도시화가 진행될수록 최대 5.4%까지 민감하게 반응하였다.
- 도시화에 따른 우이천시험유역의 상중. 하류지점의 점차적인 개발과 불투수 면적의 변화, 설계강우조건(강우의 시간 분포, 강우지속 시간, 재현기간)의 변화가 첨두 유출량에 미치는 영향을 Qpr 의 민감도에 따라 분석한 결과, 재현기간 30년과 강우 지속 24시간에서 유출의 변화량이 전반적으로 크게 나타났으며, Huff-4분위에서 변화도가 가장 크게 발생하였다.
후속연구
- 4)도시유역의 수공구조물 설계 시 해당 유역의 특성치의 정확한 파악이 선행되어야 하며, 유출에 영향을 주는 요소 중 각 소유역의 도시화에 따른 불투수 면적과 배수 계통의 변화, 그리고 선행 강수의 영향을 충분히 고려하여 향후 도시유역의 유출특성 변화를 예측하여 적정한 설계홍수량의 산정이 필요하리라 사료된다.
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