다람쥐네의 도토리수집

SCS 합성단위도

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1. 정의

  1) 미국자연자원보존국(NRCS)에서 합성단위도를 작성하기 위해 고안한 방법으로 무차원 단위도를 이용한다.

  2) 무차원 단위도는 장기간동안 수집한 실제의 단위도를 무차원화시켜 이를 평균하여 유도한 수문곡선이다.

  3) 유역의 특성에 관계없이 적용할 수 있는 장점이 있다.

2. 무차원 단위도 구성요소

3. 단위도 합성방법

4. 국내에서 사용하는 합성단위도법

  1) Snyder

    - 최초로 개발된 단위도로 다른 단위도의 결과와 비교, 검토하는데 사용됨

    - 유역특성상수, 지체시간 매개변수 2개를 가진 합성단위도 방법

  2) SCS

    - 대체로 결과가 큰값으로 나타남에 따라 재해영향평가에 많이 적용하고 있음

    - 지체시간 매개변수 1개를 가진 합성단위도 방법

  3) Nakayasu(일본)

    - Snyder및 SCS와 유사한 단위도로서 무차원 수문곡선을 이용한다.

    - 지체시간 매개변수 1개를 가진 합성단위도 방법

  4) Clark

    - 유역은 선형수로에 의한 유출의 전이효과와 선형저수지에 의한 유역의 저류효과를 고려하여 유역출구의 직접유출수문곡선인 순간단위도를 유도하는 방법.

    - 강우로 인한 유수의 전이뿐만 아니라 유역의 저류효과도 고려하므로 자연유역 적용에 적합하다

    - 도달시간, 저류상수 매개변수 2개를 가진 합성단위도 방법

    - 추가적인 입력인자는 시간-면적곡선임

    - 현재 가장 많이 사용되고 있는 합성단위도법이다.

  5) 그 외의 합성단위도법은 매개변수가 많아 복잡하고, 많은 매개변수에 비해 만족할만한 결과를 얻을 수 없는 실정이다.

여러분들에게 도움이 되었으면 좋겠습니다.

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합성단위도(synthetic unit hydrograph)(합성방법)

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1. 정의

  1) 계측유역의 강우 및 유출자료로부터 유도된 단위도의 형상특성을 미계측 유역의 지형특성과 연계시켜 단위도를 작성하는 것을 합성이라 하며

  2) 이러한 합성을 통해 유도된 단위도를 합성단위유량도라 한다.

2. 목적(필요성, 활용분야)

  1) 미계측 유역의 설계홍수량산정에 활용

    - 다른 유역에서 얻은 경험식을 토대로 단위도를 합성함.

  2) 다양한 유역특성을 반영하는 단위도의 필요성 대두

    - 유역의 도시화에 따른 유속, 불투수성면적, 침투량 등의 변화를 고려함

  3) 초기 합성단위도는 도시화 영향을 고려하지 않았음

    - 현재는 도시하천 특성, 불투수면적 비율, 관거지역 비율 등을 고려하고 있음.

3. 합성단위도의 종류(유형)

  1) 단위도 형상특성(첨두유량, 첨두발생시간, 기저시간)과 지형특성 관계이용

    - Snyder, Nakayasu, Espey 10분 단위도 등

  2) 무차원 단위도 이용

    - SCS합성단위도(단위도를 무차원화시켜 평균적인 단위도를 유도)

  3) 유역홍수추적법 응용

    - Clark, Nash 등

4. 합성단위도 구성요소

5. 국내에서 사용하는 합성단위도법

  1) Snyder

    - 최초로 개발된 단위도로 다른 단위도의 결과와 비교, 검토하는데 사용됨

    - 유역특성상수, 지체시간 매개변수 2개를 가진 합성단위도 방법

  2) SCS

    - 대체로 결과가 큰값으로 나타남에 따라 재해영향평가에 많이 적용하고 있음

    - 지체시간 매개변수 1개를 가진 합성단위도 방법

  3) Nakayasu(일본)

    - Snyder및 SCS와 유사한 단위도로서 무차원 수문곡선을 이용한다.  

    - 지체시간 매개변수 1개를 가진 합성단위도 방법

  4) Clark

    - 유역은 선형수로에 의한 유출의 전이효과와 선형저수지에 의한 유역의 저류효과를 고려하여 유역출구의 직접유출수문곡선인 순간단위도를 유도하는 방법.

    - 강우로 인한 유수의 전이뿐만 아니라 유역의 저류효과도 고려하므로 자연유역 적용에 적합하다

    - 도달시간, 저류상수 매개변수 2개를 가진 합성단위도 방법

    - 추가적인 입력인자는 시간-면적곡선임

    - 현재 가장 많이 사용되고 있는 합성단위도법이다.

  5) 그 외의 합성단위도법은 매개변수가 많아 복잡하고, 많은 매개변수에 비해 만족할만한 결과를 얻을 수 없는 실정이다.

6. 맺음말

  1) 유역에 적합한 모형 결정은 우선 계산해야 할 매개변수와 유역특성관계를 검토하여 이에 대한 충분한 정보를 얻을 수 있어야 한다.

  2) 모형의 적용 숙련도에 따라 다른 결과가 나타날 수 있으므로 교육과 경험을 쌓아 기술자의 숙련성을 확보하는 대책이 필요하다.

여러분들에게 도움이 되었으면 좋겠습니다.

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순간단위유량도(IUH)

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1. 정의

  1) 유역에서 단위유효우량(1cm)이 순간적으로 내릴 때 유역출구에서 발생하는 수문곡선으로서 지속기간이 0인 단위도이다.

  2) 단위도의 지속기간은 단위유효우량의 지속기간과 동일하지만 IUH는 지속기간이 0에 가까워 지속기간을 갖지 않는 단위도이다.(참고)

  3) 실제 (지속기간이 0인) IUH는 있을 수 없지만 수문곡선해석에 사용하는 가상적인 개념이다.

2. IUH 유도이론

  1) IUH는 선형이론 가정 하에서 회선적분식으로 유도한다.

  2) 회선적분식은 단위도의 중첩원리를 근거로 한다.

  3) 단위도 이론의 가정은 일정 기저시간, 비례, 중첩가정 등이 있다.

3. 순간단위도 유도방법

  1) Chew의 간략법 : S-curve법

  2) 유역홍수추적법 : Nash모형, Clark모형

  3) 수학적 방법 : 하모니 해석(Harmonic analysis), 라플라스(Laplace) 변환

4. S-curve를 이용한 순간단위도 유도

5. IUH에서 단위도 변환방법 (IUH에서 n hr-단위도(UH) 산정법)

  (1) 정수배법을 이용하여 IUH를 t시간만큼 오른쪽으로 지체시킨다.

  (2) 2개의 IUH의 종거를 평균하여 단위도를 작성한다.

6. Clark 유역추적법

  - 유역은 선형수로와 유역 출구에 위치한 선형저수지로 구성되어 있다고 가정하고 선형수로에 의한 유출의 전이효과와 선형저수지에 의한 유역 의 저류효과를 고려하여 순간단위도를 유도하는 방법.

7. Nash 모형

  - 유역 전체가 n개의 저수지로 구성되어 있으며 각 저수지에 대한 저류량 과 유출량은 선형관계를 가진다고 하여 유역추적법으로 순간단위도를 유도하는 방법.

8. 맺음말

  순간단위도 유도방법에는 여러 가지가 있으나 수학적 방법은 계산과정이 복잡하여 주로 S-curve를 이용하는 Chow의 간략법을 많이 사용한다.

여러분들에게 도움이 되었으면 좋겠습니다.

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