• 한국수자원학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.565-577
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• 1999

프랙탈 기하학은 불규칙적이고 복잡한 자연 현상을 수학적으로 나타낼 수 있는 방법을 제시해 줄 수 있으며, 자기상사성을 가지고 있는 하천의 형상을 비롯한 하도망의 구성은 프랙탈 차원을 가지고 있는 프랙탈 현상이라 할 수 있다. GIUH란 유역의 수문학적 응답인 IUH에 하천의 지형학적인 특성을 적용한 강우-유출 모형으로, Horton의 차수비를 이용하여 지형학적인 특성을 반영할 수 있으며 하천 유역에서 프랙탈 차원은 길이비, 면적비, 분기비 등 Horton의 차수비를 이용하여 산정할수 있다. 프랙탈 GIUH 모형을 제시하였다. 프랙탈 GIUH 모형은 Rosso(1984)가 제시한 GIUH-Nash 모형의 형상계수와 규모계수 등의 매개변수 산정시 유역의 자기상사성을 대변할 수 있는 프랙탈 차원을 직접 적용하였으며, 하천의 길이비와 분기비 만의 함수로 나타내었다.

• 지질공학
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• 제20권2호
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• pp.137-146
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• 2010

강우시 침투량 산정을 위하여 일반적으로 기존의 침투능 산정식인 Horton 공식 및 Green-Ampt 공식으로 지반 내 침투능을 산정해 왔다. 하지만, 실제 강우로 인한 지반 침투는 연속적으로 침투가 이루어지므로, 이와 같은 불연속적인 침투량 산정공식의 단점을 보완하고자 연속적인 침투능 산정공식을 새로이 유도하여, 침투능 및 침투량을 비교 분석하고자 하였다. 유도된 식 및 기존의 침투공식을 검증하기 위한 침투실험을 행하여 각 식의 결과들을 비교 분석하였다. 함수비 혹은 포화도의 함수인 불포화투수계수는 직접적으로 침투능 및 침투량에 영향을 끼치므로, 새로이 유도된 식은 침투과정에 따른 불포화투수계수의 변화를 이용하여 보다 정확한 침투능 및 침투량을 산정하고자 하였으며, 침투로 인한 구조물의 안정 및 지하수 거동을 보다 정확히 해석하기 위한 것이다.

• 한국농공학회지
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• 제24권2호
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• pp.76-88
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• 1982

The stream morphological characteristics of a basin have important influence upon the analysis of runoff. In this study, the laws of stream morphology-the law of average stream fall and the law of least rate of potential energy expenditure-which were derived based on the analogy of entropy in thermodynamics are introduced and their validity is analysised with the data taken from the topographic maps covering the whole Geum River system. The first law is the Law of Average Stream Fall which states that under the dynamic equilibrium condition the ratio of average fall between any two different order stream in the same river basin in unity. The second law is the law of least rate of energy expenditure which states that all natural streams are intended to choose their own course of flow such that the rate of potential energy loss per unit mass of water this course is a minimum. The parameters representing the morphological characteristics of 13 tributaries in the Geum River system such as stream bifurcation ratio and stream concavity were Computed from the Horton-Strahler's laws and are used to check the law of average stream fall. The result showed that the law of average stream fall agrees reasonably well with law of Horton-Strahler. Concavity of a river basin is shown to be the determinative factor to the formation of a stream system. Concavity of a river basin is shown to be the determinative factor to the formation of a stream system. Based on Horton's Law and the law of average stream fall, longitudinal stream profiles can be calculated.

• 한국조경학회지
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• 제36권4호
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• pp.111-119
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• 2008

합리식은 배수시설을 설계하기 위한 기본방정식으로 이용되고 있으며, 유출계수, 강우강도와 유역면적의 함수이다. 본 연구에서는 조경공간의 배수시설설계에 이용되는 합리식의 유출계수를 블록포장지역을 대상으로 지역적 강우분포를 고려하여 산정하였다. 합리식의 유출계수는 강우강도와 유출량의 비로 나타낼 수 있다. 강우강도는 재현기간과 강우지속기간의 함수로, 강우의 특성상 지역에 따라 변한다. 따라서 합리식의 유출계수는 동일한 재현기간과 강우지속기간일지라도 지역에 따라 강우강도가 변하므로 지역에 따라 변한다. 또한, 강우강도와 유출량의 비는 강우량에 대한 손실량에 따라 결정되므로, 손실량을 산정하기 위하여 본 연구에서는 Horton의 침투법칙 중 종기침투능을 이용하였다. 블록포장지역의 침투는 줄눈을 통하여 발생하며, 줄눈은 시간이 지남에 따라 황사, 오염물질, 꽃가루 등에 의하여 공극이 메워지고, 답압 등에 의하여 다져질 것이므로, 침투능은 감소할 것이다. 시공연한이 다른 6개 지역의 블록포장지역을 대상으로 Horton의 종기침투능을 산정하여 시간이 지남에 따라 침투능이 감소하는 것을 확인하였고, 지역별 재현기간 10년에 대한 강우지속기간 10, 20 및 30분에 해당하는 강우강도를 선정하여, 합리식의 유출계수를 산정하였다. 본 연구의 결과로, 산정 된 블록포장지 역의 유출계수 범위는 재현기간 10년, 강우지속기간 10분의 경우 지역에 따라 $0.94{\sim}0.84$의 범위를 가진다.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권4_1호
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• pp.97-106
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• 1992

하천 수로망(水路網)의 수로길이와 본류(本流) 수로길이는 사용된 지형도(地形圖) 축척(縮尺)에 따라 각각 다른 값을 나타내며, 이와 같은 지형도상(地形圖上)의 수로길이는 Fractal로 간주할 수 있다. 수로망(水路網)의 하천길이와 본류(本流) 수로길이를 Horton 법칙을 적용함으로써 유역면적비(Ra)만의 함수로 나타내어, 수로망(水路網)의 하천길이에 관한 Fractal Dimension(D)와 본류(本流) 수로길이에 관한 Fractal Dimension(d)를 길이의 비(比)($R_L$)과 유역면적비(比)($R_a$)의 함수로 각각 유도하였다. 유도된 결과식을 금강수계내(錦江水系內) 산성(山城)유역의 수로망(水路網)에 적용하여 기(旣) 발표된 공식과 비교 검토하였으며, Fractal Dimension은 수로망(水路網)의 경우 지형도(地形圖) 축척(縮尺)이 클수록 2에 가까운 값을 나타낸 반면에, 본류(本流)수로의 경우는 1에 가까운 값을 나타내었다. 본 연구의 결과는 지형도(地形圖) 축척(縮尺)에 따르는 수로망(水路網)구성의 정량적(定量的) 분석에 도움이 되리라 생각된다.

• 물과 미래
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• 제14권1호
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• pp.39-49
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• 1981

하천 재해 방지 및 하천 유지의 관점에서 반드시 구명되어야 하는 하천 사행에 관한 연구는 자연 현상에 대한 관점에서 출발하여, 금세기초부터 체계적이고 과학적인 연구가 진행되어 왔다. 그 발생 원인은 정설이 확립되지 않은 가운데 복합적인 여러 요인에 의하여 사행은 생성, 발달되며, mechanism의 고찰과 함께 계량형태학적 분석으로 사행 특성이 일부 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 유로연장 30km 이상의 67개 대상하천에서 사행특성인자인 사행파장(M$$)과 사행대(M$$) 등의 관계를 구명하여 유량과의 상관성을 분석하였다. 또한 하천의 기점에서 종점까지의 직선 거리에 대한 유로 연장의 비인 유로형상계수(L$$)를 처음으로 제안했으며, 유로 연장에 대한 만곡부연장의 비인 Tortuosity(t)와 더불어, 유로연장, 사행경사, Horton의 유역형상계수 등과 상관분석 및 복합회귀분석을 시행한 결과 L$$와 T가 하천사행의 한 척도가 됨을 밝혔다. 사행 유로부와 직유로부에서 유속과 수면경사, 하상굴곡도(degre of sinuosity)를 비교 검토한 결과, 사행 유로부가 직유로부보다 하상의 안정성이 높음을 알았다. 하천 수계별 사행파장과 사행대의 상관식은 각기 선형관계와 역함수관계로 대별되었으며, 남한강 수계의 경우에는 선형관계, 낙동강, 금강 수계의 경우에는 역함수 관계식을 제시하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.49-58
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• 2006

본 연구는 미계측이나 자료가 결핍된 유역에서 지리정보시스템을 이용하여 유역의 지형학적 매개변수를 얻어 유도된 지형학적 순간단위유량도에 의한 강우-유출의 특성을 분석하였다. 횡성댐 상류 섬강시험유역에서 얻어진 실측자료를 사용하였고, 직접유출을 분석하기 위하여 가변기울기법을 이용하였다. 아울러 4차 하천유역인 섬강시험유역은 Horton-Strahler의 차수법칙에 따라 일정한 규칙을 가지고 발달한 수계임을 확인하였다. GIUH의 사용에 따른 섬강시험유역의 규모계수 결정식의 변형을 하였고, 유출특성속도는 1.0m/s으로 나타났다. 4차 하천유역인 섬강시험유역의 출구인 매일교수위국과 3차 하천유역의 출구인 소군교와 농거리교수위국에서의 GIUH에 의한 수문곡선은 첨두시간이후의 유역의 저류능에서 약간의 차이를 보이나, 실측값과의 비교에서 잘 일치하였다. 아울러 유역을 보다 세분화하여 적용한 GIUH모형에 의한 수문곡선을 상류유입수문곡선으로 하여 HEC-HMS를 이용하여 수문 추적한 결과가 전체유역을 대상으로 한 GIUH모형에 의한 수문곡선보다 실측치에 잘 일치하였다. 전반적으로 GIUH에 의한 강우-유출해석은 미계측 유역에 사용성이 있는 것으로 평가된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.85-91
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• 2011

RV-GIUH는 Horton의 차수법칙을 따르는 유역에 대하여 유도되었으며, 소유역의 출구부분, 또는 대상유역의 최고차 하천이 본류에 합류하는 지점에서 RV-GIUH를 적용하여 단위도를 산정하는 것이 바람직하다. 그러나 현실적으로는 유출량 산정지점이 다양한 지점에서 결정되며, 이런 지점들은 반드시 소유역의 출구부분과 일치하지는 않는다. 따라서 실무적인 필요에 의하여 결정된 유출량 산정지점에서 RV-GIUH를 적용하기 위한 최소한의 가이드라인이 필요하다. 본 연구에서는 미계측 유역에 RVGIUH를 적용하는데 있어 유역 출구를 적절하게 결정하기 위한 기준을 제시하고자 하였다. 평창강의 상안미 유역의 출구지점으로부터 상류로 이동하며 유출량 산정지점을 선정하였으며, 각 소유역에 대하여 RV-GIUH 유도식과 간략식을 사용하여 단위도를 산정하고 소유역의 출구에서 산정한 단위도와 비교하였다. 그 결과 상류로 이동할수록 단위도의 첨두가 증가하는 양상을 확인할 수 있었다. 이는 길이비의 왜곡에 의한 총 유하길이의 차이 때문에 발생하는 오차이다. 이러한 오차를 피하기 위해서는 최고차 하천의 시작지점에서 총 길이의 60% 지점보다 하류에서 단위도를 산정해야 할 것으로 분석되었다. RV-GIUH를 좀 더 다양한 지점에 적용할 수 있도록 하기 위하여 총 유하길이의 차이를 보정할 수 있는 보정식을 제안하였다. 제안된 보정식을 사용하면, 최고차 하천의 시작지점에서 총 길이의 20% 지점부터 RV-GIUH를 적용할 수 있는 것으로 판단된다. 본 연구를 통하여 RV-GIUH를 적용성 및 정확성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농공학회지
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• 제32권3호
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• pp.87-101
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• 1990

The purpose of this study is to estimate the flood discharge and runoff volume at a stream by using geomorphologic parameters obtained from the topographic maps following the law of stream classification and ordering by Horton and Strahier. The present model is modified from Cheng' s model which derives the geomorphologic instantaneous unit hydrograph. The present model uses the results of Laplace transformation and convolution intergral of probability density function of the travel time at each state. The stream flow velocity parameters are determined as a function of the rainfall intensity, and the effective rainfall is calculated by the SCS method. The total direct runoff volume until the time to peak is estimated by assuming a triangular hydrograph. The model is used to estimate the time to peak, the flood discharge, and the direct runoff at Andong, Imha. Geomchon, and Sunsan basin in the Nakdong River system. The results of the model application are as follows : 1.For each basin, as the rainfall intensity doubles form 1 mm/h to 2 mm/h with the same rainfall duration of 1 hour, the hydrographs show that the runoff volume doubles while the duration of the base flow and the time to peak are the same. This aggrees with the theory of the unit hydrograph. 2.Comparisions of the model predicted and observed values show that small relative errors of 0.44-7.4% of the flood discharge, and 1 hour difference in time to peak except the Geomchon basin which shows 10.32% and 2 hours respectively. 3.When the rainfall intensity is small, the error of flood discharge estimated by using this model is relatively large. The reason of this might be because of introducing the flood velocity concept in the stream flow velocity. 4.Total direct runoff volume until the time to peak estimated by using this model has small relative error comparing with the observed data. 5.The sensitivity analysis of velocity parameters to flood discharge shows that the flood discharge is sensitive to the velocity coefficient while it is insensitive to the ratio of arrival time of moving portion to that of storage portion of a stream and to the ratio of arrival time of stream to that of overland flow.