• 제목/요약/키워드: Design flood discharge

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산림유역의 만사 사방댐에 의한 토사유출 조절 효과 추정 (Estimation of Sediment Discharge Controlled by Sediment-filled Check-dam in a Forested Catchment)

  • 서정일;전근우;송동근
    • 한국산림과학회지
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    • 제105권3호
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    • pp.321-329
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    • 2016
  • 이 연구에서는 2006년 집중호우 시 산사태 및 토석류가 발생한 강원도 인제군의 기룡산 유역을 대상으로 사면붕괴 및 계상변동을 추정하여 만사 상태에 도달한 불투과형 사방댐이 토사유출 조절에 미치는 영향을 정량적으로 해석하고, 이를 토대로 사방댐의 설계 및 준설기준을 고도화하는 데에 필요한 새로운 인자를 제안하였다. 일반적으로 사방댐은 계획평형기울기 구간과 계획홍수기울기 구간에서 각각 토사유출의 억제와 조절 기능을 발휘하고 있다. 연구대상유역에 시공된 불투과형 사방댐은 계획억제토사량에 해당하는 저사량이 $2,111m^3$로 설계되었지만, 2006년 집중호우로 인한 산지교란 발생 시에는 해당 사방댐 직상부로부터 250 m의 계류구간에 걸쳐 $3,996m^3$의 유출토사를 조절한 것으로 관측되었다. 결과적으로 해당 사방댐은 유출토사 억제를 위한 계획억제토사량보다 큰 규모의 계획조절토사량을 나타내어 만사된 이후에도 유출토사의 조절이라는 사방댐의 기능을 발휘하고 있었다. 이와 같이 사방댐의 토사유출 조절기능은 토사유출 억제기능과 구분하여 평가하여야 하지만, 현재 우리나라에서는 현지에서 유역 특성을 실측한 자료를 기반으로 한 계획억제토사량 또는 계획조절토사량을 사방댐의 설계 및 준설기준 인자로서 고려하고 있지 않다. 따라서 합리적인 사방댐의 설계 및 유지관리 기준을 마련하기 위해서는 사방댐의 토사유출 억제기능과 조절기능을 정량적으로 해석한 현장자료가 축적되어야 하며, 이는 우리의 사방기술이 보다 객관적이고도 체계적인 면모를 갖춘 과학적 기술로 발전할 수 있는 방안일 것이다.

우리나라의 빈도홍수량의 추정 (Estimates of Regional Flood Frequency in Korea)

  • 김남원;원유승
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권12호
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    • pp.1019-1032
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    • 2004
  • 빈도홍수량은 중ㆍ소 수공구조물의 설계에 중요한 지표로서 매우 중요하나, 자료의 부족과 설계 관습으로 인하여 홍수량을 직접해석하여 사용하지 못하고 있는 실정으로 설계호우-단위도법과 같은 간접적인 홍수량추정방법이 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 수집가능한 일제시대부터 1999년까지 망라한 국내 첨두홍수량 자료를 수집하여 연 최대치 계열을 작성하고 지수홍수법에 의해서 지역홍수빈도분석을 수행하였다. 지역홍수빈도분석을 위해서 사용된 분포는 WMO(1989)가 권장한 Wakeby 분포였으며, 매개변수 추정은 Hosking(1990)의 L-모멘트를 이용하였다. 지역의 수문학적인 동질성을 위해서 Hosking과 Wallis(1993)의 불일치성, 이산성의 검정을 따랐다. 지수홍수와 상관시킨 물리적인 독립 변수는 유역면적이고, 이는 비유량이 유역면적이 커짐에 따라 작아지는 소위 멱함수 형태를 잘 따르고 있었다. 우리나라 주요유역을 4개의 유역 즉, 한강, 낙동강, 금강, 영산/섬진강으로 나누어 유역별 재현기간별 홍수량을 이러한 형태로 제시하였다. 또한 비교를 위해서 점빈도분석에 의한 지역화를 수행하여 지역빈도 분석의 결과와 비교하였다. 댐 개발전과의 비교에서는 댐의 역할이 첨두홍수량의 변화에 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 이 결과를 기존의 타 연구와 비교함으로써 본 연구의 타당성을 구체화할 수 있었다.

홍수추적 속산도식해법에 대한 소고 (A study on the quick graphical method of flood routing)

  • 박정근
    • 한국농공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.4079-4086
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    • 1976
  • In many reservoir projects, economic considerations will necessitate a design utilizing surcharge. Determination of the most economical combination of surcharge and spillway capacity for a given spillway crest level will require flood routing studies and economic studies of the dam-reservoir-spillway combinations. Many methods of actual flood routing have been devised, each of them with its advantages and disadvantages. Some of these methods are listed below: (1) Arithmetical trial-and-error method. (2) Modified Puls' method (3) Cheng's graphical method (4) Horton's arithmetical method (5) Ekadahl's arithmetical method (6) Digital computer programming. For the purpose of preliminary design and cost estimating of dams and spillways, it is often required to estimate, for a given design flood and spillway crest level. the approximate values of two among the three characteristics of the spillway spillway length, maximum discharge and surcharge depth at maximum discharge, when one of these quantities is given. As is well known, the outflow hydrograph for an ungated overflow spillway assumes the form of a wave-shaped curve with a minimum point for Q=o At zero time and a maximum point for Q=Qmax at its intersection with the falling leg of the inflow hydrograph (see Fig. 4) The shaded area between the inflow and outflow hydrographs represents at the approximate scale the temporary retention Vt. In line with the remarks, draw by free hand the assumed outflow hydrograph with its maximum point for the given Qmax (see Fig. 4) and by planimetration find Vt. From the reservoir capacity curve (Fig. 3) find Vs for the given spillway crest level and make V=Vs+Vt. From the above curve find surcharge water elevation for V and surcharge depth Hmax over spillway crest. From the discharge formula compute {{{{L= { Q} over { { CH}^{3/2 } } }}}} The methed provides a means for a quick and fairly accurate estimation of spillway capacity.

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우리나라 홍수량(洪水量) 공식(公式)들의 비교연구(比較硏究) (The Comparative Study of the Flood Discharge Formulas in Korean Rivers)

  • 고재웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.113-125
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    • 1988
  • 우리 나라의 하천종합개발계획(河川綜合開發計劃) 수립의 기준이 되는 계획홍수량(計劃洪水量) 결정수단으로 활용되어 왔던 홍수량공식(洪水量公式) 들을 조사하였다. 이들 가운데 11종(種)의 홍수량(洪水量) 공식(公式)을 선정하여 유역규모(流域規模)에 따른 계획비홍수량(計劃比洪水量)을 계산 비교하였다. 강우조건과 유역조건이 가능한 범위까지 같은 경우가 될 수 있게 하여 검토한 바 같은 유역에서 극치들의 변동폭이 400%나 되는 편차를 가지며 이런 범위안에서 각공식 별로 서로 많은 차이를 보여 주게 됨을 알 수 있었다. 지금 쓰이고 있는 홍수량(洪水量) 산정의 절차는 무척 복잡하고 많은 노력(努力)을 거쳐서 어렵게 결정하고 있으나 성과(成果)는 사용된 수문자료(水文資料)의 기간(期間)이나 정도(精度)에 좌우되어 공학적(工學的)인 판단(判斷)의 타당성이 결여된 경우가 많았음을 경험하였다. 따라서 보다 단순하면서 합리적(合理的)인 수단의 개발을 기왕의 홍수량(洪水量) 공식(公式) 비교에서 얻을 수 있었다.

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미계측 중소하천의 계획홍수량산정에 관한 연구 (A study on the Evaluation for the Design Flood of Ungauged Small River Basins)

  • 침순보;안보훈
    • 물과 미래
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    • 제9권2호
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    • pp.101-114
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    • 1976
  • 본 논문은 미 계측 중심하천의 재현기간별 계획홍수량을 산정 하는 수 문학적 방법을 제시하고 있다. 수위유량자료가 전무한 중소하천 유역의 지상학적 특성분석을 시행하여 제상관관계로부터 하천의 유출율을 결정하고 사용 가능한 인근 항우관측소로부터 빈도처리된 량량자료를 사용하므로서 합리식의 안전한 사용을 시도하였으며 유역특성이 비슷한 인근유역의 기 유도된 단위도의 관계식을 활용하므로서 첨두유량을 산정 상호비교할 수 있도록 하였다. 이를 금강의 제2지유이며 유역면적 $192.2\textrm{km}^2$로써 유역의 종합개발을 위한 기초수문자료가 시급한 무심천을 선정하여 하천 소구간별로 재현기간별 계획홍수량과 첨두홍수량을 산정하여 인근유역인 미호천유역의 실측자료로 구한 첨두유출량과의 상관분석을 통하여 검정해 본 결과 상관계수 r=0.93을 나타내므로 계산한 계획홍수량의 실용가능성을 입증하였다.

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SSP 기후변화 시나리오에 따른 농업용 저수지 홍수조절능력 분석 (Analysis of Flood Control Capacity of Agricultural Reservoir Based on SSP Climate Change Scenario)

  • 김지혜;곽지혜;황순호;전상민;이성학;이재남;강문성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제63권5호
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    • pp.49-62
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    • 2021
  • The objective of this study was to evaluate the flood control capacity of the agricultural reservoir based on state-of-the-art climate change scenario - SSP (Shared Socioeconomic Pathways). 18 agricultural reservoirs were selected as the study sites, and future rainfall data based on SSP scenario provided by CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project 6) was applied to analyze the impact of climate change. The frequency analysis module, the rainfall-runoff module, the reservoir operation module, and their linkage system were built and applied to simulate probable rainfall, maximum inflow, maximum outflow, and maximum water level of the reservoirs. And the maximum values were compared with the design values, such as design flood of reservoirs, design flood of direct downstream, and top of dam elevation, respectively. According to whether or not the maximum values exceed each design value, cases were divided into eight categories; I-O-H, I-O, I-H, I, O-H, O, H, X. Probable rainfall (200-yr frequency, 12-h duration) for observed data (1973~2020) was a maximum of 445.2 mm and increased to 619.1~1,359.7 mm in the future (2011~2100). For the present, 61.1% of the reservoirs corresponded to I-O, which means the reservoirs have sufficient capacity to discharge large inflow; however, there is a risk of overflowing downstream due to excessive outflow. For the future, six reservoirs (Idong, Baekgok, Yedang, Tapjung, Naju, Jangsung) were changed from I-O to I-O-H, which means inflow increases beyond the discharge capacity due to climate change, and there is a risk of collapse due to dam overflow.

Utilizing Concept of Vegetation Freeboard Equivalence in River Restoration

  • Lee, Jong-Seok;Julien, Pierre Y.
    • International Journal of Contents
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    • 제8권3호
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    • pp.34-41
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    • 2012
  • The concept of vegetation freeboard equivalence (VFE) is presented from the comparison between the rise in stage with/without vegetation and the freeboard height under design discharge conditions. In South Korea, the freeboard height of large, medium and small rivers is defined as a function of river discharge. Two models are used for this analysis of flood stage with and without vegetation: the 1-D model HEC-RAS and the 2-D model RMA-2. Both models are applied to three river study sites of the Geum River in South Korea as representative sites for a large, a medium and a small river. The analysis shows that without vegetation, both models provide comparable results and the calculated results are in very good agreement with the design configuration. The vegetation effects on the medium river are less significant, and the freeboard is adequate to contain the rise in stage from the added floodplain vegetation in large rivers. The concept of vegetation freeboard equivalence is therefore useful for the analysis of flood river stages after the restoration of channels with increased floodplain vegetation.

도시유역의 치수계획규모 결정을 위한 침수특성치에 관한 연구 (A Study on Flooding Characteristic Value for the Decision Method of an Urban Basin Design Magnitude)

  • 안정환;조원철;김호성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권10호
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    • pp.1035-1041
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    • 2012
  • 본 연구는 유역의 침수특성치를 기준으로 하여 치수계획규모를 설정하는 방법을 연구한 것이다. 본 연구에서는 2010년 9월21일 광화문일대에 발생한 침수피해를 이용하여 XP-SWMM 2010 모형을 검증한 후 침수예상도를 산정하였다. 확률강우량은 Huff의 4분위법으로 분포시켰으며, 기존의 유역출구점을 기준으로 한 임계지속시간의 문제점을 제시하였으며 침수특성치(관로첨두유출량, 평균침수심, 특정지점의 최대침수심, 침수면적, 침수총량, 침수지속시간)를 기준으로 유역치수계획규모를 설정하는 방법을 제시하였다. 현재 유역의 치수계획규모 설정시 사용되고 있는 관로첨두유출량은 도시유역의 침수특성을 합리적으로 반영하지 못하는 것으로 판단되었으며 도시유역에서 발생하는 침수의 결과치인 침수특성이 치수계획규모 설정에 합리적인 것으로 나타났다. 유역의 치수계획규모는 각 유역의 지리 물리 사회 경제적 특성에 기반한 침수특성치를 선택하여 그 유역이 감당할 수 있는 침수특성치를 제외한 나머지의 침수특성치를 극복할 수 있도록 설정해야할 것이다.

홍수사상 요소의 상관성을 고려한 홍수사상의 평가 (Evaluation of Flood Events Considering Correlation between Flood Event Attributes)

  • 이정호;유지영;김태웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3B호
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    • pp.257-267
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    • 2010
  • 홍수사상은 크게 첨두홍수량, 홍수용적, 지속기간 등과 같은 서로 상관된 세 가지의 요소에 의해 특성화되어진다. 그러나 그동안 수공학적 계획이나 설계 등을 위한 홍수빈도 해석에서는 주로 첨두홍수량 한가지 요소에 초점을 맞추어 홍수빈도 해석을 수행해 왔다. 이러한 단변량 홍수빈도 해석은 서로 상관된 홍수사상 요소 사이의 복잡한 확률적 거동을 분석하는 데 있어 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 Gumbel 혼합모형, 이변량 감마분포, 이변량 핵밀도 함수 등 세 가지의 이변량 빈도해석 방법을 적용하여 이변량 빈도해석을 수행하고 그 결과를 단변량 빈도해석 방법의 결과와 비교 분석하였다. 소양강댐의 35개년 일 유입량 자료와 대청댐의 28개년 일 유입량 자료에 대해 각각의 홍수사상을 분리하고, 홍수사상 자료의 통계량과 매개변수, 최적 광역폭 등을 산정한 후 자료의 적합도 검정과 결합분포의 적합도 검정 등의 과정을 거쳐 첨두홍수량과 홍수용적의 조합을 고려하여 결합분포와 결합 재현기간 등을 추정하였다. 이처럼 세 가지 방법의 이변량 빈도해석을 통해 추정된 결과를 단변량 홍수빈도 해석의 결과와 비교 분석함으로써 각 방법의 상관성을 파악할 수 있었고, 이변량 홍수빈도 해석의 특성에 의해 도출된 결과를 토대로 이변량 홍수빈도 해석의 적용성에 대하여 검토하였다.

HEC-1 모형의 유역특성변화에 따른 설계 홍수량의 비교 분석 (Anlaysis of Design flood in a relation to Changing Characteristics of Area by using HEC-1 Model)

  • 김선주;김필식
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 1999년도 Proceedings of the 1999 Annual Conference The Korean Society of Agricutural Engineers
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    • pp.537-543
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    • 1999
  • While there are to estimating design discharge , we are in trouble with how to separate area, Because discharges will be different depending on the shape of area even though there are same size of area . This study is for a reasonable presentation of design discharge method where there are changing characteristcs of area with SCS and Clark theory by sung HEC-1 Model. While we were Estimating desgin discharge with separating area in a relation to Time of Concentration(Tc) with SCS , Clark method, we found that if there are no variation of Tc the value of a discharge is not changed where shapes of area are different though. And from the result of analysis with SCS and Clark method, we ascertained that discharge by the SCS method was more bigger than that of the Clark where Area is less than 100ha. On the other hand, Clark method is more bigger in the more 1000ha.

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