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가능최대강수량 및 홍수량 산정에 대한 개선방안 연구
A Study on the Improvement of Probability Maximum Precipitation and Probability Maximum Flood Estimation 원문보기

한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집, 2006 May 18, 2006년, pp.1762 - 1766  

전시영 (원광대학교 공과대학 토목환경도시공학부) ,  문영일 (서울시립대학교 공과대학 토목공학과) ,  안재현 (서경대학교 이공대학 토목공학과) ,  김종석 (서울시립대학교 공과대학 토목공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to protect properties and human lives from disasters such as heavy rainfall, rational Probability Maximum Flood(PMF) estimation procedures for existing dam basins are recently required. This study analyzes the Probable Maximum Flood(PMF) as a part of a counterplan for disaster preventions o...

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

제안 방법

  • 유역면적(area)에 따라 크기가 달라진다. 기상학적으로 가장 극심한 조건은 대기중의 가강수량이라든지 구름층의 두께, 바람, 기온 등 호우를 발생시킬 기단의 여러 특성과 지형특성, 계절 및 유역의 위치 등을 분석함으로써 파악한다. 호우의 크기는 과거 발생호우의 극값을 사용한 통계학적 방법과 대기 중의 수분량으로부터 추정하는 기상학적 방법에 의해서 추정된다.
  • 본 연구에는 기왕의 131개의 주요 호우 중 유역의 영향을 미칠 만한 주요호우 5개와 2002년태풍 RUSA를 포함하여 호우전이를 고려한 수문학적 방법과 기존의 가능최대강수량(PMP)도 에 의한 방법을 통해 횡성댐 유역의 가능최대강수량을 산정하였다. 다음 Table 2는 산정방법별 PMP추정 결과이다.
  • 따라서 PMP 및 PMF에 대한 합리적인 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 한국가능최대강수량도의 독치를 통한 PMP 산정 및 태풍 루사를 포함한 주요호우사상의 전이를 통한 가능최대강수량을 산정하고 호우의 중심조건별 공간분포를 고려하여 댐유역의 PMP를 산정하여 지속시간에 따른 변화를 분석하였다. PMF 산정시 적용될 단위도를 산정하기 위해서는 PWRMSE (Peak-Weighted RMS Error), PEPF (Percent Error in Peak Flow), PEV (Percent Error in Volume) 등 3개의 목적함수에 대해서 Univariate Gradient법과 Downhill Simplex 기법을 적용하여 매개변수의 최적화 (Optimization)과정을 수행하였으며 유출량에 따른 각각의 매개변수의 변화 특성을 분석하였다.

대상 데이터

  • 본 횡성다목적댐은 섬강 제 1지류 계천의 하류부인 횡성군 갑천면 대관대리에 위치하고 있고, 연간 119.5백만m3의 용수공급, 5.6GWH의 수력발전과 9.5백만m3의 홍수저절능력을 가지고 있다. 또한, 유역면적은 207.

이론/모형

  • 본 연구에서는 한국가능최대강수량도의 독치를 통한 PMP 산정 및 태풍 루사를 포함한 주요호우사상의 전이를 통한 가능최대강수량을 산정하고 호우의 중심조건별 공간분포를 고려하여 댐유역의 PMP를 산정하여 지속시간에 따른 변화를 분석하였다. PMF 산정시 적용될 단위도를 산정하기 위해서는 PWRMSE (Peak-Weighted RMS Error), PEPF (Percent Error in Peak Flow), PEV (Percent Error in Volume) 등 3개의 목적함수에 대해서 Univariate Gradient법과 Downhill Simplex 기법을 적용하여 매개변수의 최적화 (Optimization)과정을 수행하였으며 유출량에 따른 각각의 매개변수의 변화 특성을 분석하였다. PMP 및 PMF 산정시 본 연구의 분석결과를 고려하면 우리나라의 기존 댐에 대한 수문학적 안전성 평가와 기존댐 재개발 등의 수문 설계시 활용할 수 있는 신뢰성 있는 분석이 될 수 있을 것이다.
  • PMF 산정시 적용될 단위도의 매개변수를 산정하기 위하여 Univariate Gradient법과 Downhill Simplex법을 적용을 적용하여 매개변수 최적화과정을 수행하였다. 수행결과는 다음 거의 모든 목적함수에서 Downhill Simplex법의 통계치가 Univariate Gradient법의 탐색결과보다 양호한 결과를 보였으며 검정결과가 보정결과보다 우수한 예측을 보이는 것으로 나타났다.
  • 수행결과는 다음 거의 모든 목적함수에서 Downhill Simplex법의 통계치가 Univariate Gradient법의 탐색결과보다 양호한 결과를 보였으며 검정결과가 보정결과보다 우수한 예측을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 호우사상별 매개변수의 최적화는 Downhill Simplex기법을 적용하여 분석하였다.
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