가능최대홍수량 산정과 적용에 의한 농업용저수지의 수문학적 안정성

맹승진,김형산,정지혜,김상우 위기관리 이론과 실천 2014 Crisisonomy Vol.10 No.2

대상저수지로 선정된 충청북도 보은군 속리산면에 위치한 비룡저수지 및 충청북도 진천군 초평면에 위치한 원 남저수지의 가능최대강수량을 농업용저수지치수관리시스템을 사용하여 재산정하고, 산정된 가능최대강수량에 의 해 변화되는 수위별 여수로 방류량을 계산하여 대상저수지의 홍수위를 추적함으로서 저수지의 수문학적 안정성을 검토하였다. 비룡저수지와 원남저수지의 수문학적 안정성을 검토한 결과, 두 저수지 모두에서 최고수위가 저수지 를 월류하지는 않으나 여유고가 각각 1.2m와 1.5m부족하여 수문학적 안정성을 확보하지 못하는 것으로 분석되 었다. 두개 저수지의 수문학적 안정성 확보를 위해 여수로 확장 등과 같은 구조적 대책이나 홍수기 저수지 운영 룰과 같은 비구조적 대책이 필요한 것으로 분석되었다. 저수지의 설계기준 변경을 적용하여 산정된 비룡저수지 및 원남저수지의 가능최대홍수량은 과거의 저수지 설계기준에 의해 산정된 200년 빈도 확률홍수량에 비해 약 150~285% 정도의 높은 첨두홍수량을 나타내었다.

가강수량 특성을 이용한 극치호우의 기후변화 예측

박민규,박무종,김상단,주진걸,Park,Minkyu,Park,Moojong,Kim,Sangdan,Joo,Jingul 한국방재학회 2013 한국방재학회논문집 Vol.13 No.1

본 연구에서는 RCP 8.5 기후변화 시나리오를 고려하여 극치호우로서 가능최대강수량의 변화를 예측하였다. 기존의 기후변화에 따른 극치호우 예측은 평균적인 모델링 결과를 기초로 하고 있어 극한값의 재현이나 거동 예측과 관련하여 많은 문제점이 지적되어왔다. 이와 관련하여 본 연구에서는 기후변화 시나리오에서 가장 신뢰도가 높은 기온의 변화와 물리적으로 상관성이 높은 가강수량 추정방법을 이용하여 가능최대강수량의 규모를 직접 추정하는 방법을 적용하였다. 그 결과 국내 가능최대강수량의 규모가 향후 100년 이후 약 40% 정도까지 증가할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 확률강우량의 변동폭 등과 관련해서도 간접적인 참고수치로 이용가능 할 것으로 기대된다. In this study, probable maximum precipitation change was predicted using RCP 8.5 IPCC climate change scenario as extreme storm change. The modelling results based on average have the restriction on extreme rainfall value representation and future behavior prediction. To overcome these problems, this study uses air temperature change and precipitable water relationship in order to calculate the magnitude of probable maximum precipitation. The results showed about 40% increase in probable maximum precipitation. These were expected to use as reference of extreme storm increase such as IDF changes.

가능최대홍수량을 적용한 미호저수지의 수문학적 안정성 분석

추태호,맹승진,김상우,김형산,정지혜 위기관리 이론과 실천 2013 Crisisonomy Vol.9 No.2

본 연구에서는 농업용저수지치수관리시스템을 사용하여 미호저수지의 가능최대강수량에 의한 계획수문량을 재산정하고 수위변화에 따른 여수로 방류량을 계산하여 대상 저수지의 홍수위를 추적함으로서 저수지의 수문학적 안정성을 검토하였다. 본 연구에서는 미호저수지의 수문학적 안정성을 검토한 결과 수문학적 안정성을 확보하지 못하는 것으로 분석되어 안정성 확보를 위하여 여수로 확장 등 구조적 대책이나 비구조적 대책이 필요한 것으로 분석되었다. 또한 하류하천에 대해서도 일부 여유고 부족구간에 대한 별도의 제방보강 등 지속적인 하천정비기본계획의 시행이 필요할 것으로 분석되었다. 변경된 저수지 설계기준에 따른 대상 저수지의 가능최대홍수량 산정 결과 과거의 저수지 설계기준이었던 200년 빈도 확률홍수량에 비해 약 290% 정도의 높은 첨두홍수량을 나타내 가능최대홍수량을 계획홍수량으로 적용할 경우의 적정성 확보 등이 문제가 될 것으로 판단된다.

지역별 재난관리를 위한 위험인자의 공간분포 해석: 2. 취약성

박민규,박무종,Park. Min-Kyu,Park. Moo-Jong 한국방재학회 2011 한국방재학회논문집 Vol.11 No.4

본 연구에서는 전국 59개 지점의 최근까지의 관측강우량을 이용하여 확률강우량 및 가능최대강수량의 분포특성을 평가함으로써 지역별 재난관리를 위한 취약성 요인을 살펴보았다. 공간적 특성을 분석하기 위해 지속기간별 연최대치 계열이 가지는 지역별 특성을 고찰하고, 확률강우량과 가능최대강수량이 가지는 빈도계수를 검토하였다. 검토결과 지역별로 볼 때 가능최대강수량의 빈도계수가 낮은 지역에서 앞으로 큰 취약성을 보일 여지가 많다고 평가되었다. 이러한 취약성을 저감시키기 위한 방안으로 재현기간을 다른 지역에 비해 높게 고려할 필요가 있다. 이와 관련하여 재현기간의 조정이 설계강우량에 미치는 영향을 검토하였으며 국내 재현기간별 확률강우량값이 서로 가지는 관계를 제시하였다. The observed rainfall data at 59 stations over the Korean peninsula are analyzed for the assesment of the vulnerability for the regional disaster management. The rainfall with return periods and the PMP (probable maximum precipitation) were evaluated for their spatial distribution. Annual maximum rainfall series were spatially analyzed also. The frequency factor of the rainfall with 100 year return periods and PMP was reviewed together. These comparison shows more vulnerable area which the frequency factor of PMP is relatively bigger than other area. Adjustment of the return periods has been a commonly used measure to reduce the vulnerability. The influence of the adjustment into the variations of the rainfall depth was examined to determine the relationship between different return period conditions.

RCP 8.5 기후변화 시나리오의 이슬점온도 변화에 따른 미래 PMPs의 전망

이옥정,김상단 한국방재학회 2016 한국방재학회논문집 Vol.16 No.2

미래 기후변화 시나리오에 따르면 미래의 기온과 습도는 현재에 비해 점진적으로 증가될 것으로 전망되고 있으므로, 이러한 기후변화의 영향을 반영하여 가능최대강수량(PMPs)을 추정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 AR5 RCP 8.5 시나리오의 이슬점 변동에 따른 가능최대강수량이 추정된다. PMPs 계산을 위해 수문기상학적 방법이 이용되며, PMPs 추정을 위해 기존에 사용되어오던 지형영향비를 대신하여 최근 개발된 산악전이비가 가능최대강수량의 산정에 적용된다. 미래 PMPs 산출결과, 현재보다 증가하는 것으로 나타났으며, 지속시간 24-시간 영향면적 25 km 2의 PMPs를 기준으로 살펴보면 증가율은 2045년까지 평균적으로 연간 약 1.3 mm 정도 증가하는 것으로 나타난다. Since future air temperature and humidity are expected to increase gradually, it is necessary to estimate the probable maximum precipitations (PMPs) reflecting the impact of climate change. In this study, futrue PMPs are estimated in consideration of AR5 RCP 8.5 dew point temperature change scenario. The hydro-meteorologic method is used to calculate PMPs. In addition, the orographic transposition factor, which has been recently developed, is applied in place of the conventional terrain impact factor which has been used in previous PMPs estimation procedure. As a result, future PMPs have been shown to increase. PMPs with 24-hour duration and 25 km 2 effective area are projected to be increased in the average rate of about 1.3 mm/yr by 2045.

HEC-HMS와 HEC-RAS를 이용한 댐 붕괴 해석

홍승진(Hong Seung-Jin),김수전(Kim Soo-Jun),김형수(Kim Hung-Soo),경민수(Kyung Min-Soo) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 B Vol.29 No.4B

본 연구에서는 HEC-HMS와 HEC-RAS 모형을 이용하여 소양강댐에 가능최대강수량이 발생하여 소양강댐이 붕괴할 경우 두 모형간의 소양강댐 직하류의 유출량을 산정해 그 결과를 비교하였다. 가능최대강수량은 태풍 루사의 호우사상을 사용하여 강릉지역의 면적별평균강우량과 수분최대화방법을 이용하여 산정하였다. 산정된 가능최대강수량은 지속시간(6 hr, 12 hr, 18 hr, 24 hr)별로 각각을 비교하였으며, HEC-HMS 모형의 입력자료로 이용하였고, HEC-HMS로 산정되어진 유입량자료를 HEC-RAS에서의 유입량 자료로 이용하여 부정류 해석을 실시하였다. 두 모형의 댐 붕괴 조건은 동일하게 입력하였으며, HEC-HMS 모형으로 산정되어진 첨두유출량은 HEC-RAS 모형보다 크게 산정되었다. HEC-RAS와 HEC-RAS와 댐 붕괴 해석을 이용해 두 모형의 적용성을 판단하였는데, HEC-HMS 모형보다는 HEC-RAS 모형이 댐 붕괴 해석에 대한 적용성에서 보다 실제에 가까운 모의를 할 수 있었다. 하지만 HEC-HMS 모형은 자료 구축이 용이하다는 측면에서 신속한 댐 붕괴 모의를 필요로 할 때 적용성이 있을 것으로 판단된다. 두 모형의 경우 댐 붕괴 해석에 대한 정확한 자료와 함께 각기 다른 붕괴해석 개념에 대한 가이드라인의 생성이 중요하다고 판단된다. 또한 두 모형이 모두 불확실성을 포함하고 있기 때문에 보다 자세한 지형인자와 실제 하천과 비슷한 자료의 구축의 필요성이 있다고 판단된다. This study simulates the dam break situation by a probable maximum precipitation of Soyang-River Dam using HEC-HMS model and HEC-RAS model and compares the simulated results. The probable maximum precipitation was calculated using the flood event of the typhoon Rusa occurred in 2002 and using the mean areal precipitation of the Gangreung region and the moisture maximization method. The estimated probable maximum precipitations were compared for the duration of 6, 12, 18, and 24 hrs and were used as input data for the HEC-HMS model. Moreover, the inflow data calculated by HEC-HMS were utilized as ones for HEC-RAS, and then unsteady flow analysis was conducted. The two models were used for the dam break analysis with the same conditions and the peak flow estimated by HEC-HMS was larger than that of the HEC-RAS model. The applicability of two models was performed from the dam break analysis then we found that we could simulate more realistic peak flow by HEC-RAS than HEC-HMS. However, when we need more fast simulation results we could use HEC-HMS. Therefore, we may need the guidelines for the different utilizations with different purposes of two models. Furthermore, since the two models still include uncertainties, it is important to establish more detailed topographical factors and data reflecting actual rivers.

지역기후모형을 이용한 가능최대강수량 산정에 관한 연구 : 호우전이

이정훈(Lee, Jeonghoon),최정현(Choi, Jeonghyeon),김민각(Kim, Mingak),김상단(Kim, Sangdan) 한국방재학회 2017 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2017 No.-

연최대 시계열 자료를 이용한 통계학적 가능최대강수량 (Probable Maximum Precipitation) 적용 가능성에 관한 연구

서미루(Seo, Miru),김희철(Kim, Heechul),김성훈(Kim, Sunghun),허준행(Heo, Jun-Haeng) 대한토목학회 2021 대한토목학회 학술대회 Vol.2021 No.10

1일 가능최대강수량 추세분석

최유진,심규범,김상단,김응석 한국방재학회 2015 한국방재학회논문집 Vol.15 No.1

In this study, the 1-day probable maximum precipitation(PMP) is estimated by statistical methods. Frequency coefficients required forPMP estimation are corrected by taking the reciprocal of the scaling factor for 1-day to 24-hour after estimating frequency coefficientsfor 24-hour. PMPs are derived as two types, respectively; 1) PMP based on the moving average (30-year basis) of the data, and2) PMP based on the cumulative average of the data. Trend rate of each PMP is analyzed using the first-order linear regression. As aresult, 1-day PMP is shown that there is a tendency to increase as a whole. 본 연구에서는 통계학적인 방법으로 1일 PMP를 산정하였다. PMP 산정 시 필요한 빈도계수의 경우, 임의시간 24시간에 대한 빈도계수를 산정한 후 고정시간 환산계수의 역수를 취하여 수정된 빈도계수가 적용된다. 산정된 PMP는 30년을 기준으로 이동 평균된 자료에 기초한 PMP와 관측이 시작된 해부터 누적 평균된 자료에 기초한 PMP로 구분하여 도출되며, 1차 선형 회귀식을 통하여 추세 변화율을 분석하였다. 분석결과 전체적으로 1일 PMP는 증가하는 경향이 있음이 보여진다.

돌발홍수 발생시 도시하천의 치수안전도 분석

박호상,심우배,송재우,Park, Ho-Sang,Sim, Ou-Bae,Song, Jai-Woo 한국방재학회 2003 한국방재학회논문집 Vol.3 No.3

본 연구에서는 국지성 이상호우에 대한 하천의 치수 안전도를 분석하기 위하며 서울의 도시하천중 지방2급 하천인 홍제천을 연구 대상하천으로 선정하였고, 최근 발생한 이상호우 중에서 서울에 많은 피해를 입힌 2001년 7월 14일${\sim}$15일 강우 310.1mm와 서울지역 가능최대강수량(PMP)740.0mm를 적용 강우로 선정하였다. 홍제천의 치수 안전도를 분석한 결과, 계획빈도인 50년인 경우, 안전단면이 85%, 관리단면이 15%, 위험단면은 발생치 않았으나, 100년 빈도에서 안전단면이 5% 감소하고 관리단면이 4% 위험단면은 2% 증가하였다. 빈도가 증가함에 따라 증감율은 작게 나타났고 200년 빈도 이후에는 관리단면은 거의 변화가 없었으며 위험단면이 다소 증가하여 300년 빈도에서는 50년 빈도에 비해 8%, 500년 빈도에서는 12% 증가하였고 1000년 빈도에서는 위험단면이 19%, 관리단면이 13% 크게 증가하였다. In this study, safety analysis of river in flash flood due to local extraordinary rainfall was conducted for the Hong-Je river, which was selected as a representative sample basin because it is one of the most urbanized rivers in Seoul. The rainfall data of precipitation 310.1 mm and probable maximum precipitation (PMP) 740.0 mm in July $14{\sim}15$, 2001 was used to perform safety analysis. Resulting of safety analysis of the flood control in Hong-Je river, case of the 50 year of design frequency, safety section, management section, and danger section were represented to be 85%, 15%, and 0% respectively. For the 200 year of design frequency, safety section decreased by 6% and management section and danger section increment by 4% and 2%, respectively, The variation of management section was not observed with respect to 200 year of frequency. Little variation of safety value for management section for 300 and 500 of frequency increased by 8% and 12% relative to 50 year of frequency, respectively. management section and danger section for 1000 year of frequency increased by 19% and 13% relative to 50 year of frequency.