1974년 한강홍수예경보시스템을 구축한 이후로, 저류함수법을 근간으로 하는 홍수예경보시스템이 주요하천을 대상으로 운영되고 있다. 1961년 목촌릉황(木村俊晃)에 의하여 제안된 저류함수법은 저류함수를 기본식으로 이용하고 있다. 저류함수법에서는 유역을 유출역과 침투역으로 구분하고, 누가우량이 포화우량을 초과하기 전까지는 유출역에서만 유출이 발생하고, 포화우량을 초과한 후부터 침투역에서도 유출이 발생하는 것으로 가정하였고, 이때 유출역의 면적이 일정하므로 유출률은 일정한 것으로 가정하였다. 또한 유출역과 침투역의 유출량을 분리하여 계산하며, 이는 비선형저수지의 특성을 고려하면 불합리하다. 본 연구에서는 저류방정식과 연속방정식을 이용한 수정저류함수법을 제시하였으며, 유효우량은 SCS 초과우량산정방법을 이용하였다. 낙동강유역의 위천을 대상으로 수정저류함수법을 적용하였으며, Kimura 저류함수법에 비하여 첨두홍수량 산정에 개선된 결과를 보였으며, 매개변수의 감소로 적용성을 개선하였다.
1974년 한강홍수예경보시스템을 구축한 이후로, 저류함수법을 근간으로 하는 홍수예경보시스템이 주요하천을 대상으로 운영되고 있다. 1961년 목촌릉황(木村俊晃)에 의하여 제안된 저류함수법은 저류함수를 기본식으로 이용하고 있다. 저류함수법에서는 유역을 유출역과 침투역으로 구분하고, 누가우량이 포화우량을 초과하기 전까지는 유출역에서만 유출이 발생하고, 포화우량을 초과한 후부터 침투역에서도 유출이 발생하는 것으로 가정하였고, 이때 유출역의 면적이 일정하므로 유출률은 일정한 것으로 가정하였다. 또한 유출역과 침투역의 유출량을 분리하여 계산하며, 이는 비선형저수지의 특성을 고려하면 불합리하다. 본 연구에서는 저류방정식과 연속방정식을 이용한 수정저류함수법을 제시하였으며, 유효우량은 SCS 초과우량산정방법을 이용하였다. 낙동강유역의 위천을 대상으로 수정저류함수법을 적용하였으며, Kimura 저류함수법에 비하여 첨두홍수량 산정에 개선된 결과를 보였으며, 매개변수의 감소로 적용성을 개선하였다.
Has been being operated since 1974, recently, the flood forecasting and warning system is applied in almost all the rivers in Korea, and the Storage Function Method(SFM) is used for flood routing. The SFM which was presented by Toshimitsu Kimura(1961) routes floods in channels and basins with the st...
Has been being operated since 1974, recently, the flood forecasting and warning system is applied in almost all the rivers in Korea, and the Storage Function Method(SFM) is used for flood routing. The SFM which was presented by Toshimitsu Kimura(1961) routes floods in channels and basins with the storage function as the basic equation. A watershed is devided into two zone, runoff and percolation area and Runoff is occured when cumulated rainfall is not exceed saturation rainfall, but exceed, runoff is occured from percolation area, too. Runoff area is given and not changed, runoff ratio is constant. In routing process, runoff from runoff and percolation area is routed seperately with nonlinear cenceptual reservior having same characteristics and it is unreasonable assumption. Modified SFM is proposed with storage function and continuity Equation which has no assumption for routing process and effective rainfall is calculated by SCS Method. For Wi Stream, comparision of Kimura and Modified SFM is conducted and It could be seen that Modified SFM is more improvemental and easily applicable method.
Has been being operated since 1974, recently, the flood forecasting and warning system is applied in almost all the rivers in Korea, and the Storage Function Method(SFM) is used for flood routing. The SFM which was presented by Toshimitsu Kimura(1961) routes floods in channels and basins with the storage function as the basic equation. A watershed is devided into two zone, runoff and percolation area and Runoff is occured when cumulated rainfall is not exceed saturation rainfall, but exceed, runoff is occured from percolation area, too. Runoff area is given and not changed, runoff ratio is constant. In routing process, runoff from runoff and percolation area is routed seperately with nonlinear cenceptual reservior having same characteristics and it is unreasonable assumption. Modified SFM is proposed with storage function and continuity Equation which has no assumption for routing process and effective rainfall is calculated by SCS Method. For Wi Stream, comparision of Kimura and Modified SFM is conducted and It could be seen that Modified SFM is more improvemental and easily applicable method.
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문제 정의
이 론적 근거 가 부족하다. 따라서 저 류함수와 물수지 방정 식 만을 이 용한 유역 유출모형 을 개발하고자 한다.
가설 설정
Kimura는 유역의 누가강우량이 를 초과하지 않을 때에는 Fig. 1.의 (a)에서 상부 유출 역의 비선형 저수지로만 지표면유출이 유입하는 것으로 가정하였으며, 누가강우량이 7*, 를 초과할 경우 침투 역의 유출이 시작되고, 유출량이 유출특성이 같은 다른 1개의 비선형저수지로 유입하는 것으로 가정하였다.
저류함수법에서는 유출역과 침투역으로 구분하고, 유출역과 침투역이 홍수가 끝날 때까지 병존한다고 가정하여, 유출역에서는 유역에 내린 모든 강우량을 유효우량으로 간주(/ = 1)하여 Eqs. (3), (4)를 이용하여 유출계산을 수행하고, 침투역에서는 포화우량(#)을 초과하는 우량만을 계산하게 되며, 이를 식으로 나타내면 Eqs.
제안 방법
3) 기존 모형이 유역을 유출역과 침투역으로 구분하고, 각각의 유출지역에 같은 특성을 지낸 2개의 비선형 저수지를 가정하여 풀이한 이론적 오류를 수정하여 1개의 비선형저수지를 이용한 유출모형으로 변경하였다.
에 나타나 있다. 대상호우사상에 대한 모의는 낙동강홍수예경보 시스템을 이용하였고, 수정저류함수법은 기존 예경보프로그램에 subroutine을 추가하여 모의하였다.
대상 데이터
Kimura 저류함수법과 수정저류함수법을 대상유역의 Table 2.의 호우를 대상으로 적용하였으며, 그 결과가 Fig. 3., Fig. 4.에 나타나 있다. 대상호우사상에 대한 모의는 낙동강홍수예경보 시스템을 이용하였고, 수정저류함수법은 기존 예경보프로그램에 subroutine을 추가하여 모의하였다.
본 연구의 대상유역으로는 낙동강의 지류인 위천을 선정하였다. 낙동강 홍수예경보시스템에서적용되고 있는 유역특성 및 모형의 매개변수는 Table.
1) Kimura 저 류함수법 에 서 제 안된 유효우량산정 방법 을 SCS 초과우량산정 방법 으로 대 치 하여 유효 우량을 쉽게 산정할 수 있었으며, 누가우량의 증가에 따른 유효우량 변화를 잘 나타내므로 첨두홍수량 예측의 정확도를 놀일 수 있다.
따라서 어떤 강우-유출사상을 분석할 때, 대상호우의 첨두홍수량을 발생시키는 최대강우량이 Kimura가 가정한 유역의 포화우량(R”)를 초과하지 않는 범위내에서 발생한다면, 첨두홍수량의크기는 수정저류함수법이 항상 크게 나타나며, 포화우량(R*, )을 초과하는 범위에서 발생할 경우에는 SCS 초과우량산정방법에 의한 유효우량과 Kimura의 유효우량이 강우량과 거의 동일하므로 같은 시간에 첨두홍수량이 발생하나, 그 크기는 선행강우에 의한 유효우량의 크기에 따라 달라진다. Kimura 저류함수법과 수정저류함수법의 비교에서 첨두시간에 차이가 거의 없는 것은 비선형 저수지의 저류상수를 동일하게 적용한 때문이며, 4개 호우사상의 최대강우량이 포화우량 이전에 발생한 때문이다.
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