Abstract
When overland flow water is small and slow, it moves down a stream slowly and we use it as available resource. However, it could not only be good for nothing but arouse an inundation if a lot of runoff pour down to stream at a torrential rain. So it is important to know how much water to flow out and be stored in soil and on land in order to predict a flood and conserve soil and water quality. We intended to develop the prediction model of runoff in upland at a torrential rain and conducted lysimeter study in soybean cultivation and bare soil with 3 slopeness, 3 slope length and 5 soil texture from 1985 to 1991. The data of rainfall and runoff were used when daily rainfall was over 80 mm, the level of torrential rain warning. Minimum rainfall occurring runoff (MROR) was dependent on surface coverage and slope length. However soil texture and slopeness had a little influence on MROR. Runoff after MROR increased in proportion to precipitation which depended on surface coverage, soil texture and slope. Runoff ratio was larger in fine texture and bare soil than coarse soil and soybean coverage. Runoff ratio was in proportion to a square root of slope angle(radian) and reduced with slope length to converge a certain value. From these basis, we developed the prediction model following as $$Runoff(mm)=a(s^{0.5}+l^b)(Rainfall(mm)-80(1-e^{-bl}))$$ where a is a coefficient relevant soil hydraulic properties, b is a surface coverage coefficient, s is a slope angle and l is a slope length. The coefficient a was 0.5 in sandy loam and 0.6 in clay, and b was 0.06 in bare soil and 0.5 in soybean cultivation.
1985년부터 1991년까지 일 강우량 80 mm 이상일 때의 유거량 자료를 이용하여 집중강우시 물유출 양상을 구명하였다. 지표유거가 발생하는 유거 발생 최소 강우량은 지표피복과 경사장에 따라 결정되는 것으로 나타났으며 토성과 경사각에 따라서는 별 차이를 나타내지 않았다. 유거 발생 최소 강우량을 기준으로 그 이후의 유거량은 강우량에 따라 직선적으로 증가하였다. 그러나 이 때의 기울기 즉, 유거율은 토성, 지표 피복형태, 경사각, 경사장에 따라 달라졌다. 유거율은 토성이 세립질로 침투속도가느릴 수록 커졌으며 콩 재배에 비해 물흐름에 대한 저항이 작은 나지에서 컸다. 또한 유거율은 경사각의 제곱근에 비례하여 증가하였으며 경사장이 길어짐에 따라 특정값에 수렴하면서 감소하였다. 이러한 결과를 바탕으로 집중강우 시 유거량을 모사할 수 있는 식을 다음과 같이 개발하였다. $$Runoff=a(s^{0.5}+l^b)(Rainfall-80(1-e^{-bl}))------(9)$$ 이 식에서 a는 토양의 침투특성과 관련된 토양계수, b는 지표 피복의 영향을 나타내는 지표피복계수, s는 경사각(radian), l은 경사장(m)이다. a는 토성에 따라 0.5~0.6으로 나타났으며 세립질일 수록 값이 컸다. b는 피복조건에 따라 나지에서 0.06, 콩 재배시 0.5 정도로 평가되었다.
