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매개변수 산정기법에 따른 홍수유출 수문곡선 분석
Analysis of Flood Runoff Hydrograph by Parameter Estimation Technique 원문보기

한국수자원학회 2012년도 학술발표회, 2012 May 16, 2012년, pp.873 - 877  

최종인 (아주대학교 건설교통공학과) ,  이동훈 (아주대학교 건설교통공학과) ,  이재응 (아주대학교 환경건설시스템공학부)

초록
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지형인자는 하천유역의 홍수량을 산정하는데 있어 매우 중요한 인자이다. 유역의 지형인자를 통해 홍수유출 모형에 적용하기 위한 매개변수를 산정하고 강우-유출모형에 적용시켜 홍수수문곡선을 추정하고 있다. 그러나 우리나라에 적합한 매개변수의 추정방법은 아직 미흡하여 외국에서 개발된 경험식을 주로 이용하고 있다. 본 연구에서는 하천유역의 홍수유출을 계산할 때 입력인자로 사용되는 집중시간 및 저류상수 등과 같은 매개변수를 산정하는데 있어 사용되는 경험식들의 조합에 따른 홍수유출량의 변화양상을 분석하였다. 시험유역으로 청미천 유역을 선정하여 각 경험식에 따른 매개변수를 산정하여 비교하였다. 강우-유출 모델로 HEC-HMS를 적용하였으며 모의시 관측된 강우 자료를 전 유역에 걸쳐 분포시키기 위하여 IDW(Inverse Distance Weighted) 방법을 사용하고 공간적으로 분포된 강우자료와 지형자료를 이용한 유출모의가 가능하도록 ModClark(Modified Clark) 방법을 사용하였다. 또한, 중규모 이상의 큰 유역의 경우는 유입시간이 유하시간에 비해 상대적으로 짧아 유입시간을 무시하고 유하시간을 집중시간으로 취급하므로 각 소유역에 대한 집중시간 산정은 유하시간을 산정하는 방법을 적용하였다. 본 연구에서는 집중시간 및 유하시간 산정에 Kirpich, Rziha, Kraven(I), Kraven(II) 공식을 적용하였고, 저류상수 산정에 Clark, Linsley, Sabol, Russel, Peters 공식을 적용하였다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 그러나 우리나라에 적합한 매개변수의 추정방법은 아직 미흡하여 외국에서 개발된 경험식을 주로 이용하고 있다. 따라서 본 연구에서는 하천유역의 홍수유출을 계산할 때 입력인자로 사용되는 집중시간 및 저류상수 등과 같은 매개변수를 산정하는데 있어 사용되는 경험식들의 조합에 따른 홍수유출량의 변화양상을 분석하였다(김기홍, 2001).
  • 집중시간 산정 시 중규모 이상의 큰 유역의 경우는 유입시간이 유하시간에 비해 상대적으로 짧아 유입시간을 무시하고 유하시간을 집중시간으로 취급하므로 각 소유역에 대한 집중시간 산정은 유하시간을 산정하는 방법을 적용하였다.

대상 데이터

  • 물과 같은 자연현상을 다루는 학문은 신뢰성 있는 관련 자료의 수집이 우선적으로 중요하므로 본 연구에서는 IHP 시험유역으로 선정되어 관측자료 연한이 긴 청미천유역을 시험유역으로 선정하였다. 청미천 유역은 경기도 여주시, 이천시, 안성시, 용인시 및 충청북도 음성군이 포함되어 있으며 한강 수계 내 중앙부인 동경 127˚20′∼127˚44′, 북위 36˚56′∼37˚13′ 사이에 위치하며 남한강의 제 1지류 유역이다.
  • 본 연구에서는 청미천 유역의 강우-유출모델로서 HEC-HMS를 적용하였으며, 2009년 7월 8일, 2011년 7월 2일, 2011년 8월 16일의 호우사상을 대상으로 홍수유출모의를 실시하였다.

이론/모형

  • 집중시간 및 유하시간 산정에는 Kirpich, Rziha, Kraven(Ⅰ), Kraven(Ⅱ) 공식을 적용하였고, 저류상수 산정에는 Clark, Linsley, Sabol, Russel, Peters 공식을 적용하였다.
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