KR101703809B1 - 기지 유량 전이를 이용한 미계측 유역 장기유출량 산정방법 - Google Patents

기지 유량 전이를 이용한 미계측 유역 장기유출량 산정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미계측 유역의 장기유출량(長期流出量)을 산정함에 있어서, 하류 지점의 실측 수위와 하천단면 및 조도 등 하천정보를 이용하여 해당 지점의 실측유량을 산출하고, 이를 면적비와 강우량비를 이용하여 전이하되, 전이 대상유역외 잔여유역을 설정하고, 전이 대상 유역의 무강우(無降雨) 기간에 대하여 실측유량에서 잔여유역의 유량을 차감하여 적용하는 것이다.
본 발명을 통하여, 비유량법을 적용하여 미계측 유역의 유출량을 산정함에 있어서, 실제 강우 및 유출 현상이 충실하게 반영된 결과가 도출될 수 있으며, 이로써 전이유량의 정도(精度) 및 신뢰성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

Description

기지 유량 전이를 이용한 미계측 유역 장기유출량 산정방법{DISCHARGE ESTIMATION METHOD FOR UNGAUGED BASIN USING KNOWN DISCHARGE TRANSFER}
본 발명은 미계측 유역의 장기유출량(長期流出量)을 산정함에 있어서, 하류 지점의 실측 수위와 하천단면 및 조도 등 하천정보를 이용하여 해당 지점의 실측유량을 산출하고, 이를 면적비와 강우량비를 이용하여 전이하되, 전이 대상유역외 잔여유역을 설정하고, 전이 대상 유역의 무강우(無降雨) 기간에 대하여 실측유량에서 잔여유역의 유량을 차감하여 적용하는 것이다.
하천의 장기유출은 단기유출인 홍수유출과 대별되는 유출현상으로서, 이를 정량화한 장기유출량은 수자원부존량의 산정, 물수지분석 및 저수지 모의운영을 비롯한 각종 이수계획 수립과, 댐 및 취수보 등 각종 수공구조물의 계획 및 설계에 있어서 기초자료로 활용된다.
수자원개발 실무상 활용될 수 있는 장기유출 유량은 지속기간이 순(旬) 또는 반순(半旬)으로 설정되고, 통계적 유의성(有意性) 확보를 위하여 수십년 이상의 자료기간을 가지는 시계열 자료로 구축될 필요가 있으며, 이러한 시계열 하천 장기유출량 자료는 실제 하천 유하 상태에 대한 실측을 통하여 수립되거나, 장기유출모형 또는 경험공식에 의한 산출을 통하여 수립될 수 있다.
실측방식의 장기유출량 수립은 하천 유로상 특정 지점의 수위를 지속적으로 측정하고 측정된 수위를 횡단측량 및 유량측정을 통하여 도출된 수위-유량 관계곡선으로 환산하여 유량을 산출하거나, 파샬플럼(Parshall Flume) 등의 수리학적 유량측정시설을 설치하여 유량을 직접 측정하는 등의 방식으로 수행될 수 있는데, 하천의 실제 유하 상태를 반영하여 실측된다는 점에서 상당 수준의 신뢰성이 확보될 수 있으나, 해당 지점에 관측시설이 구축되어 장기간 운영될 필요가 있으므로 하천내 임의 지짐에 대한 유출량 산출은 불가능하며, 관측시설의 설치 및 운용에 상당한 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
특히, 대부분의 미개발 지역에 대한 수자원개발에 있어서 개발 계획 지점은 관측시설이 구축되지 않았거나 충분한 관측자료가 확보되지 않았을 가능성이 지극히 높으므로 하천 유량의 실측자료를 해당 개발사업에 활용하는 것은 현실적으로 불가능하다.
또한, 타 유역의 실측자료 등을 기초로 도출된 경험식을 활용하여 장기유출량 수립 대상 유역의 강우량을 유출량으로 단순 환산하거나, 강우량과 지형, 토질, 조림 및 피복상태 등의 유출인자를 입력자료로 구동되는 전산모형인 장기유출모형(長期流出模型)을 적용하여 장기유출량을 산출할 수 있으나, 그 정도(精度)가 낮고 충분한 신뢰성을 확보할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 장기유출모형 관련 종래기술로는 특허 제1319477호를 들 수 있다.
특허 제1319477호를 비롯한 장기유출모형 또는 경험식을 이용한 미계측 유역의 장기유출량 추정은 그 정도 및 신뢰성이 충분하지 못한 문제점이 있는 바, 이에, 상당수의 수자원개발 사업에서 비유량법 또는 강우-면적비법이라 불리는 기지(旣知)유량의 전이 기법이 적용되고 있다.
비유량법은 수문학적(水文學的) 동질성이 인정되는 하류 지점의 실측 또는 기 산출 유량 자료를 유역면적과 강우량의 비(比)를 이용하여 장기유출량 산출 대상 지점에 전이하는 방식으로, 전산모형 등 여타의 산출방식에 비하여 적용과정이 간단할 뿐 아니라, 실제 현상을 기초로 수립되는 바, 산출된 장기유출량의 신뢰성 또한 높은 장점이 있다.
이러한 비유량법에 의한 실측유량의 대상유역 전이는 다음의 수학식1을 기초로 수행된다.
Figure 112015014107407-pat00001
상기 수학식 1에 있어서, Qt, Qm, At, Am, Pt 및 Pm은 각각 산출대상 유역의 장기유출량인 전이유량, 실측 유역의 장기유출량인 실측유량, 산출대상 유역의 면적인 대상유역면적, 실측 유역의 면적인 실측유역면적, 산출대상 유역의 강우량인 대상유역우량 및 실측 유역의 강우량인 실측유역우량이다.
시계열 장기유출량을 수립하기 위한 상기 수학식 1에 있어서, 유역면적은 경시변화 없이 상수로 적용되며, 강우량은 동일한 지속기간 즉, 동일한 시점의 강우량이 적용되는데, 산출되는 전이유량은 유역면적과 강우량에 비례하여 증감하는 바, 산출치의 정도(精度)는 차치하더라도 산출 방식 자체의 합리성은 확보된 것으로 볼 수 있으나, 전이 대상유역이 무강우 기간인 즉, 대상유역우량이 영(零)인 기간에는 전이유량 역시 영으로 산출되는 모순을 가진다.
전술한 바와 같이, 유량의 산출 계획 지점은 실측 유량자료의 보유 지점의 상류 지점으로서, 전이 대상유역은 실측 유량자료를 보유한 실측유역에 포함되는 소유역인 바, 상류 소유역인 대상유역의 강우량이 존재할 경우 하류 실측유역의 강우량이 0이 될 수는 없으며, 따라서 대상유역과 실측유역 각각의 강우량 중 적어도 하나가 0이 될 수 있는 경우는 대상유역의 강우량과 실측유역의 강우량 모두가 0이 되거나, 대상유역의 강우량은 0이나 실측유역의 강우량은 0이 아닌 경우로 한정된다.
따라서, 상기 수학식 1을 적용함에 있어서, 실측유역우량이 0인 경우에는 분모가 0이 되어 계산이 불가하게 되고, 대상유역우량이 0인 경우에는 전이유량이 0이 되는 불합리성이 있으며, 이에 종래의 비유량법 적용 유량전이에서는 실측유역우량 또는 대상유역우량 중 적어도 하나가 0인 경우, 강우량비를 무시하고 면적비만을 적용하여 전이유량을 산출하고 있다.
이렇듯 비유량법에 의한 유량전이에 있어서, 무강우기간에 대한 강우량비 무시 및 면적비 단독 적용은 실측유역우량과 대상유역우량이 모두 0인 유역 전체 무강우 기간에 있어서는 그 합리성이 인정될 수 있으나, 실측유역우량은 0이 아니고 대상유역우량만이 0인 경우에는 전이유량이 과대산정되는 문제가 발생된다.
즉, 실측유역과 대상유역 모두 무강우인 경우에는 해당 지속기간내 강우에 의한 직접 유출은 발생되지 않고 기저유출에 의하여 유출량이 지배되는 바, 실측유역과 대상유역간 유량전이에 있어서 면적비만을 적용하는 것이 합리적이라 할 수 있으나, 실측유역에는 강우량이 존재하고 대상유역만이 무강우인 경우 실측유량의 형성에 있어서 기저유출 외에도 대상유역 하류지역 강우의 직접 유출 또는 타 지류 유역 강우의 직접 유출이 상당 부분 기여하게 되므로, 무강우 지역으로서 강우의 직접 유출이 발생되지 않는 대상유역으로 면적비만을 적용하여 실측유량을 단순 전이하면 전이유량이 실제 현상과 무관하게 지나치게 높게 산출될 수 밖에 없는 것이다.
이에, 종래의 비유량법 적용 유량전이시에는 전체 시계열자료에 있어서 무강우기간을 발췌하여 대상유역의 무강우 기간에 임의 설정된 기저유량을 일괄 적용하거나, 대상유역의 무강우기간에는 상기 수학식 1에 소정의 감소계수를 추가하여 산출량을 조정하는 방식 등을 적용하였으나, 이들 방식은 비유량법 자체의 논리적 모순을 회피하기 위한 미봉책에 불과한 것으로, 실체 강우 및 유출 현상을 일체 반영하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 유역면적 및 강우량의 비를 이용하여 기지 유역의 유출량을 미지 유역으로 전이하는 비유량법에 의한 미계측 유역의 유출량 산정방법에 있어서, 실측유역면적(Am), 대상유역면적(At) 및 잔여유역면적(Ar)과, 실측유역, 대상유역 및 잔여유역의 경계선이 입력되는 유역정보입력단계(S11)와, 실측유역 유출구의 하천단면, 하천경사 및 조도가 포함되는 하천 특성정보가 입력되는 하천정보입력단계(S21)와, 실측유역 유출구의 수위정보가 입력되고 상기 하천 특성정보가 적용되어 지속기간별 시계열 실측유량(Qm)이 수립되는 실측유량수립단계(S22)와, 강우관측소별 강우정보가 입력되고 강우관측소별, 지속기간별 시계열 지점우량이 수립되는 지점우량수립단계(S31)와, 강우관측소의 좌표가 입력되고, 상기 실측유역 및 대상유역의 경계선과 합성되어 티센망이 구축되며, 실측유역, 대상유역 및 잔여유역의 티센면적비가 산정되는 티센망구축단계(S32)와, 강우관측소별 지점우량을 상기 티센면적비로 가중합산하여 지속기간별 시계열 실측유역우량(Pm), 대상유역우량(Pt) 및 잔여유역우량(Pr)이 산정되는 유역우량산정단계(S33)와, 대상유역우량(Pt)이 0이 아닌 경우, 실측유량(Qm)에 실측유역면적(Am)에 대한 대상유역면적(At)의 비와 실측유역우량(Pm)에 대한 대상유역우량(Pt)의 비를 곱하여 전이유량(Qt)를 산출하는 복합전이단계(S41)와, 대상유역우량(Pt)과 실측유역우량(Pm)이 모두 0인 경우, 실측유량(Qm)에 실측유역면적(Am)에 대한 대상유역면적(At)의 비를 곱하여 전이유량(Qt)를 산출하는 면적전이단계(S42)와, 대상유역우량(Pt)은 0이나 실측유역우량(Pm)은 0이 아닌 경우, 실측유량(Qm)에 실측유역면적(Am)에 대한 잔여유역면적(Ar)의 비와 실측유역우량(Pm)에 대한 잔여유역우량(Pr)의 비를 곱한 값을 실측유량(Qm)에서 차감하여 전이유량(Qt)를 산출하는 차감전이단계(S43)로 이루어짐을 특징으로 하는 기지 유량 전이를 이용한 미계측 유역 유출량 산정방법이다.
본 발명을 통하여, 비유량법을 적용하여 미계측 유역의 유출량을 산정함에 있어서, 실제 강우 및 유출 현상이 충실하게 반영된 결과가 도출될 수 있으며, 이로써 전이유량의 정도(精度) 및 신뢰성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
특히, 수문(水文)자료가 기 구축되지 않은 미계측 유역에 대하여도 합리적인 결과를 도출할 수 있어, 각종 수자원관련 사업의 수행에 있어서, 설계 및 시공 품질을 제고할 수 있다.
도 1은 본 발명을 수행하는 프로그램의 실행 화면 예시도
도 2는 본 발명의 흐름도
도 3은 본 발명의 하천정보 출력상태 예시도
도 4는 본 발명의 지점우량 예시도
도 5는 본 발명의 티센망 예시도
도 6은 본 발명의 유역우량 예시도
도 7은 본 발명의 전이유량 예시도
본 발명의 상세한 수행과정을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 유역면적 및 강우량의 비를 이용하여 기지 유역의 유출량을 미지 유역으로 전이하는 비유량법에 의한 미계측 유역의 유출량 산정방법으로서, 컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여 수행되며, 도 1은 본 발명을 수행하는 프로그램의 실행 화면을 예시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 실측 수위자료가 확보된 하천 유로상의 특정 지점이 설정되고, 해당 실측지점을 유출구로 하는 유역이 실측유역으로 설정되며, 실측 수위자료를 기초로 실측유역의 유출량을 수리학적으로 산출한 후 이를 실측지점 상류에 위치한 미계측 유역인 대상유역으로 전이하는 방식으로 수행된다.
도 1에 도시된 컴퓨터 화면에는 본 발명 적용 대상 하천의 유역도가 표시되어 있는데 본 발명을 수행하는 컴퓨터 프로그램은 후술할 유역정보입력단계(S11) 및 티센망구축단계(S32)에서 입력된 유역면적 및 경계선 등의 유역공간정보와 강우관측소의 좌표를 활용하여 실측유역 및 대상유역을 시각적으로 출력하고, 특히, 동 도면에 도시된 바와 같이, 입력된 각각의 정보를 계층(layer)화 하여 처리함으로써, 사용자가 필요 정보를 취사하여 확인할 수 있도록 사용자인터페이스를 제공하고 있다.
도 2는 본 발명의 수행과정 전반을 도시한 흐름도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 실측유역면적(Am), 대상유역면적(At) 및 잔여유역면적(Ar)과, 실측유역, 대상유역 및 잔여유역의 경계선이 입력되는 유역정보입력단계(S11)로 개시된다.
전술한 바와 같이, 실측유역면적(Am)은 실측유역의 총 면적이며, 유량 전이의 기준이 되는 실측유량의 유출구는 유의(有意)한 관측기간의 수위자료를 보유한 수위관측소가 설정된다.
대상유역면적(At)은 유량전이 대상지점 유역이자, 실측유역의 상류부 소유역인 대상유역의 면적으로서, 도 1에서와 같이, 대상유역은 실측유역에 완전히 포함된다.
잔여유역면적(Ar)은 실측유역에서 대상유역을 제외한 지역인 잔여유역의 면적으로서, 잔여유역면적(Ar)과 대상유역면적(At)의 합은 실측유역면적(Am)과 같게 된다.
또한, 유역정보입력단계(S11)에서는 상기 실측유역, 대상유역 및 잔여유역의 경계선이 입력되는데, 이들 유역 경계선은 후술할 티센망(Thiessen網)의 구축시 활용된다.
유역정보입력단계(S11)가 완료되면, 도 3에서와 같이, 실측유역 유출구의 하천 특성정보가 입력되는 하천정보입력단계(S21)가 수행되는데, 여기서 입력되는 하천 특성정보로는 해당 지점의 하천단면, 하천경사 및 조도(粗度) 등이 적용될 수 있다.
하천정보입력단계(S21)가 완료되면, 실측유역 유출구의 수위정보가 입력되고, 하천정보입력단계(S21)에서 입력된 하천 특성정보가 적용되어 하천유량이 수리학적으로 산출되어, 지속기간별 시계열 실측유량(Qm)이 수립되는 실측유량수립단계(S22)가 수행된다.
실측유량수립단계(S22)의 수행에 있어서, 수위정보를 이용한 하천유량의 수리학적 산출은 해당 하천의 흐름을 등류(等流)로 가정하고, 등류 유량의 산출식으로서 다음의 수학식 2와 같이 표현되는 만닝(Manning)공식을 적용하여 수행될 수 있다.
Figure 112015014107407-pat00002
상기 수학식 2에 있어서, Q, n, R, I 및 A는 각각 유량, 만닝조도계수, 동수반경, 하천경사 및 단면적으로서, 만닝조도계수 및 하천경사는 경시변화 없이 상수로 적용되며, 수위의 변동에 따라 동수반경 및 단면적이 변화되면서 유량이 산출되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 저수로와 고수로가 구분된 복단면 하천의 경우, 하천 단면을 구획하고, 구획된 하천단면에 대하여 각각의 유량을 산출한 후 합산하는 방식으로 전체 유량을 산출할 수 있다.
실측유량수립단계(S22)를 비롯한 본 발명의 수행에 있어서, 지속기간이란 산출된 장기유출량이 대표값으로 적용될 수 있는 기간으로서, 즉, 단위시간당 부피 형식의 단위가 적용되는 유량이 지속기간내 지속적으로 유출된다고 가정하여, 유량에 지속기간을 곱하면 해당 기간동안 유출된 유출수의 총량이 산출되는 기간을 의미한다.
통상의 수자원개발 사업에 있어서 장기유출량의 지속기간은 순(旬) 또는 반순(半旬)으로 설정되며, 따라서 지속기간이 순으로 설정되는 경우 1개월은 3개의 지속기간으로 구성되는 것이고, 산출된 단위시간당 부피 형식의 유량에 지속기간을 곱하면 해당 순에 발생된 유출수의 총량이 부피단위로 산출되는 것이다.
따라서, 본 발명의 실측유량수립단계(S22)는 단순히 수위정보를 전술한 만닝공식에 대입하는 것이 아니라, 지속기간내 유량의 평균유량을 도출하는 것인데, 수학식 2를 통하여 확인할 수 있는 바와 같이, 수위와 유량간에는 정비례관계가 수립되지 않으므로, 지속기간내 평균수위를 대입하여 유량을 산출하면 극심한 오차가 발생될 수 밖에 없으며, 따라서 일단 해당 지속기간내 개별 수위정보로 유량을 산출한 후 이를 해당 지속기간 전체에 대하여 평균하는 등의 방식으로 당해 지속기간내 평균유량을 도출하여 실측유량(Qm)을 수립하는 것이 바람직하다.
또한, 실측유량수립단계(S22)에서 수립되는 실측유량(Qm)은 후술할 전이유량(Qt)의 수립 계획 기간 전체에 대하여, 전술한 지속기간별로 수립된 시계열자료 형식으로 구축되는데, 예를 들어 미계측 유역에 대한 과거 30년간 유출량 자료를 목표로 본 발명이 수행되는 경우, 동일한 기간인 과거 30년간의 시계열자료로서 지속기간별 실측유량(Qm)이 수립되는 것이다.
이렇듯 시계열 지속기간별 실측유량(Qm)의 수립이 완료되면, 강우관측소별 강우정보가 입력되고 강우관측소별, 지속기간별 시계열 지점우량이 수립되는 지점우량수립단계(S31)가 수행된다.
지점우량수립단계(S31)에서는 강우관측소별 지속기간내 강우량이 합산되어, 해당 지속기간의 지점우량으로 산출되며, 도 4에서와 같이, 전술한 실측유량(Qm)과 동일한 자료기간을 가지는 시계열 자료로서 수립된다.
이후, 도 5에서와 같이 강우관측소의 좌표가 입력되고, 상기 실측유역 및 대상유역의 경계선과 합성되어 티센망이 구축되며, 실측유역, 대상유역 및 잔여유역의 티센면적비가 산정되는 티센망구축단계(S32)와, 도 6에서와 같이 강우관측소별 지점우량을 상기 티센면적비로 가중합산하여 지속기간별 시계열 실측유역우량(Pm), 대상유역우량(Pt) 및 잔여유역우량(Pr)이 산정되는 유역우량산정단계(S33)가 순차적으로 수행된다.
티센망(Thiessen網)은 유역평균 강우량을 산출하기 위한 방법으로서, 도 1에서와 같이, 인근 강우관측소를 연결하는 선분의 직각 이등분선으로 구성된 평면 망체(網體)로 구성되며, 각각의 강우관측소가 포함되는 망목(網目)내 영역이 해당 강우관측소의 지배 영역으로 설정되어, 우역강우 산출 대상 유역내 망목별 중첩 면적비가 해당 유역의 강우관측소별 티센면적비로 설정되는 것이다.
도 6을 통하여 확인할 수 있는 바와 같이, 예시된 유역도 및 티센망에서는 유출량 전이 대상유역 전체가 도면상 강우관측소 B의 티센망에 포함되어, 강우관측소 B의 지점강우량이 그대로 대상유역우량(Pt)으로써 적용되는데, 이러한 단일 강우관측소의 유역강우량 지배는 비교적 조밀도가 낮은 강우관측망이 구축된 저개발 지역에서 빈발하는 현상으로서, 본 발명과 같은 미계측 유역의 수문분석시 고질적인 애로점으로 작용하고 있으며, 이로 인하여 단일 강우관측소의 지속기간내 강우량이 0일 경우, 대상유역의 유역평균 강우량 역시 0으로 설정되는 상황이 빈발할 수 밖에 없다.
따라서, 무강우 기간에 대하여 강우비를 제외한 면적비만을 단순 적용하는 종래기술에서는 전술한 전이유량의 과대산정이 빈발할 수 밖에 없으며, 이는 해당 대상유역의 수자원부존량이 과대평가되는 결과를 야기하게 되는 것이다.
이에 본 발명에서는 도 2의 하단부에서와 같이, 대상유역 및 실측유역의 유역강우 조건을 다각적으로 고려하고, 실측유역에서 대상유역을 제외한 잔여유역을 설정하여, 전이유량(Qt)의 산정에 활용함으로써, 무강우 기간에 대한 비유량법 적용시 발생되는 모순점을 해결함과 동시에, 실제 유출현상을 충실히 반영한 합리적인 결과를 도출할 수 있도록 하였다.
이러한 본 발명에 있어서의 대상유역 및 실측유역의 강우조건은 도 2에서와 같이, 대상유역우량(Pt)이 0이 아닌 경우, 대상유역우량(Pt)과 실측유역우량(Pm)이 모두 0인 경우, 또는 대상유역우량(Pt)은 0이나 실측유역우량(Pm)은 0이 아닌 경우의 3가지 경우로 설정될 수 있다.
단순 논리상 대상유역 및 실측유역의 무강우 여부에 따른 경우의 수는 총 4개이나, 대상유역은 실측유역에 완전히 포함되는 소유역인 바, 대상유역의 강우량이 존재하는 경우 실측유역의 강우량 또한 반드시 존재할 수 밖에 없으므로, 일단 대상유역이 무강우가 아니면 실측유역의 무강우 여부는 판단할 필요가 없으며, 따라서 본 발명에 있어서 실질적 경우의 수는 3으로 압축될 수 있다.
우선, 대상유역우량(Pt)이 0이 아닌 경우, 즉, 대상유역우량(Pt) 및 실측유역우량(Pm) 공히 0이 아닌 경우에는, 실측유량(Qm)에 실측유역면적(Am)에 대한 대상유역면적(At)의 비와 실측유역우량(Pm)에 대한 대상유역우량(Pt)의 비를 곱하여 전이유량(Qt)를 산출하는 복합전이단계(S41)가 수행된다.
또한, 대상유역우량(Pt)과 실측유역우량(Pm)이 모두 0인 경우, 실측유량(Qm)에 실측유역면적(Am)에 대한 대상유역면적(At)의 비를 곱하여 전이유량(Qt)를 산출하는 면적전이단계(S42)가 수행된다.
종래기술에 있어서 전이유량의 과대산정을 유발하는 대상유역의 무강우 기간 즉, 대상유역우량(Pt)은 0이나 실측유역우량(Pm)은 0이 아닌 경우, 실측유량(Qm)에 실측유역면적(Am)에 대한 잔여유역면적(Ar)의 비와 실측유역우량(Pm)에 대한 잔여유역우량(Pr)의 비를 곱한 값을 실측유량(Qm)에서 차감하여 전이유량(Qt)를 산출하는 차감전이단계(S43)가 수행됨으로써, 면적비 단독 적용으로 인한 전이유량의 과대산정을 방지하고 실제 유출현상이 충실히 반영된 결과를 획득할 수 있다.
이러한, 복합전이단계(S41) 내지 차감전이단계(S43)는 실측유량(Qm)의 시계열자료 전체에 대하여 반복 수행되어, 동일한 자료기간을 가지는 시계열 자료인 전이유량(Qt)이 수립되며, 수립된 전이유량(Qt)은 단위환산 또는 합산 등의 가공을 거쳐 다양한 수자원개발 사업에 활용될 수 있다.
도 7은 본 발명을 통하여 산정된 전이유량(Qt)이 본 발명을 수행하는 프로그램에 의하여 컴퓨터의 화면에 출력된 상태를 예시한 것으로, 도면상 원시 산정치(Raw Value)는 무강우 기간에 대하여 단순 면적비만이 적용되는 종래기술에 의한 산정결과를 표시한 것이고, 도면상 수정 산정치(Modified Value)는 본 발명이 적용되어 대상유역 무강우 기간에 차감전이단계(S43)가 적용된 산정결과를 표시한 것인데, 동 도면을 통하여 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명을 통하여 대상유역의 무강우 기간 유출량이 비현실적으로 과대산정되는 종래기술의 문제점을 극복하고 실제 강우-유출현상을 충실히 반영한 합리적 결과가 도출됨을 확인할 수 있다.
S11 : 유역정보입력단계
S21 : 하천정보입력단계
S22 : 실측유량수립단계
S31 : 지점우량수립단계
S32 : 티센망구축단계
S33 : 유역우량산정단계
S41 : 복합전이단계
S42 : 면적전이단계
S43 : 차감전이단계

Claims (1)

  1. 유역면적 및 강우량의 비를 이용하여 기지 유역의 유출량을 미지 유역으로 전이하는 비유량법에 의한 미계측 유역의 장기유출량 산정방법에 있어서,
    컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여,
    실측유역의 총 면적인 실측유역면적(Am),
    유량전이 대상지점 유역이자, 실측유역의 상류부 소유역인 대상유역의 면적인 대상유역면적(At) 및
    실측유역에서 대상유역을 제외한 지역인 잔여유역의 면적인 잔여유역면적(Ar)과, 실측유역, 대상유역 및 잔여유역의 경계선이 입력되는 유역정보입력단계(S11)와;
    컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여, 실측유역 유출구의 하천단면, 하천경사 및 조도가 포함되는 하천 특성정보가 입력되는 하천정보입력단계(S21)와;
    컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여, 실측유역 유출구의 수위정보가 입력되고 상기 하천 특성정보가 적용되어 지속기간별 시계열 실측유량(Qm)이 수립되는 실측유량수립단계(S22)와;
    컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여, 강우관측소별 강우정보가 입력되고 강우관측소별, 지속기간별 시계열 지점우량이 수립되는 지점우량수립단계(S31)와;
    컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여, 강우관측소의 좌표가 입력되고, 상기 실측유역 및 대상유역의 경계선과 합성되어 티센망이 구축되며, 실측유역, 대상유역 및 잔여유역의 티센면적비가 산정되는 티센망구축단계(S32)와;
    컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여, 강우관측소별 지점우량을 상기 티센면적비로 가중합산하여 지속기간별 시계열 실측유역우량(Pm), 대상유역우량(Pt) 및 잔여유역우량(Pr)이 산정되는 유역우량산정단계(S33)와;
    대상유역우량(Pt)이 0을 초과하는 경우, 컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여, 실측유량(Qm)에 실측유역면적(Am)에 대한 대상유역면적(At)의 비와 실측유역우량(Pm)에 대한 대상유역우량(Pt)의 비를 곱하여 전이유량(Qt)를 산출하는 복합전이단계(S41)와;
    대상유역우량(Pt)과 실측유역우량(Pm)이 모두 0인 경우, 컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여, 실측유량(Qm)에 실측유역면적(Am)에 대한 대상유역면적(At)의 비를 곱하여 전이유량(Qt)를 산출하는 면적전이단계(S42)와;
    대상유역우량(Pt)은 0이나 실측유역우량(Pm)은 0을 초과하는 경우, 컴퓨터에 탑재된 프로그램에 의하여, 실측유량(Qm)에 실측유역면적(Am)에 대한 잔여유역면적(Ar)의 비와 실측유역우량(Pm)에 대한 잔여유역우량(Pr)의 비를 곱한 값을 실측유량(Qm)에서 차감하여 전이유량(Qt)를 산출하는 차감전이단계(S43)로 이루어짐을 특징으로 하는 기지 유량 전이를 이용한 미계측 유역 장기유출량 산정방법.
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