도시 우수 관망 계획 시 확률 강우의 시간 분포 방법에 관한 연구 = A Temporal Distribution Method of Probable Rainfall for Planning a Storm Sewer Network in an Urban Area

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, rainfall runoff models have been introduced for planning a storm sewer network in an urban areas because they can calculate the flood hydrograph as well as peak flow. This would solve the flood problem for the entire watershed. While a rainfall hyetograph is an essential input to a rainfall-runoff model, there is no proper guideline for an urban area on how to obtain a rainfall hyetograph from a temporal distribution of probable rainfall. The purpose of this study is to suggest an appropriate method for temporal distribution of probable rainfall for a storm sewer network. Thus, Huff’s quartile method, which is widely used in practice, and the alternating block method (ABM), which is known to be reasonable for planning medium- or small-scale drainage facilities, were compared. The two estimation results were used for the comparison: the probable rainfall amounts by duration; the peak flows from arbitrary watersheds. The results showed that the ABM was more appropriate than the Huff method from three perspectives: reproducibility of actual rainfall phenomena, accuracy of peak flow estimates for small drainage areas in urban regions, and consideration of continuity for the storm sewer network. These results may contribute to enhance planning methods for a storm sewer network in urban areas.

국문 초록 (Abstract)

최근의 도시 우수 관망 계획에는 유역 전반의 홍수 문제 해결을 위해 첨두 홍수량뿐만 아니라 홍수 수문 곡선도 산정할 수 있는 강우-유출 모형이 도입되고 있다. 홍수 수문 곡선을 결정하기 위해서는 시간 분포된 확률 강우량이 강우-유출 모형에 입력되어야 하는데, 도시 우수 관망 해석에 적용할 확률 강우의 시간 분포 방법에 대한 기준이 없는 실정이다. 이에 본 연구는 도시 우수 관망 계획에 적합한 확률 강우량의 시간 분포 방법을 제시하는데 목적이 있다. 이를 위해 실무적으로 널리 이용되고 있는 Huff 방법과 중⋅소규모 배수 시설물의 계획에 합리적이라고 알려져 있는 alternating block method (ABM) 방법을 비교 검토하였다. 두 방법의 비교에는 지속기간별 확률 강우의 산정 결과와 다수의 임의 유역에 대한 홍수량 산정 결과가 이용되었다. 그 결과, 실제 강우 현상의 재현성, 소규모 배수 구역의 첨두 홍수량 산정에 대한 정확성, 우수 관망에 대한 연속성 고려의 3가지 관점에서 ABM 방법이 Huff 방법에 비해 적절한 것으로 검토되었다. 본 연구의 결과는 합리적인 도시 우수 관망 설계 기술을 구현하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

참고문헌 (Reference)

1 최소영, "집중호우 사상을 고려한 Huff의 4분위법 개선방안" 한국수자원학회 47 (47): 985-996, 2014

2 박동혁, "설계강우 결정을 위한 시간분포 방법들의 적합성 평가" 서경대학교 대학원 2013

3 박철순, "독립 호우사상에 대한 이변량 강우빈도해석 및 강우-유출해석" 한국수자원학회 45 (45): 713-727, 2012

4 주진걸, "도시유역의 유출특성을 고려한 강우분포 모형의 개발" 한국수자원학회 40 (40): 655-663, 2007

5 Huff, F. A., "Time distribution of rainfall in heavy storms" 3 (3): 1007-1019, 1967

6 Keifer, C. J., "Synthetic storm patterns for drainage design" 83 (83): 1-25, 1957

7 Ministry of Construction and Transportation, "Study on the characteristics of urban rainfall and establishment of the rainfall observation system on the ground" Sejong University and Kumoh National Institute of Technology 2004

8 Samcheok-si, "Master plan for improvement of sewerage system" 2013

9 Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, "Improvement and complementary research for probable rainfall" 2011

10 장수형, "Huff 강우시간분포방법의 개선방안 연구 :Ⅰ. Huff방법의 국내유역 적용성 검토" 한국수자원학회 39 (39): 767-777, 2006

11 Yoon, Y. N., "Development of rainfall distribution for design floods" 313-317, 2004

12 Yen, B. C., "Design hyetographs for small drainage structures" 106 (106): 1055-1076, 1980

13 Ministry of Construction and Transportation, "1999 Report on water resources management techniques development: Design rainfall temporal distribution of regional" 2000