강우관측소에서 강우량은 한 지점에서 발생한 강우량에 대하여 관측한 것으로서 이를 점 강우량이라고 하며,이러한 점 강우량은 유역 전체의 강우량을 대표하는 값으로는 사용할 수 없으므로 면적평균 강우량으로 변환시켜야 한다.강우-유출모 형에서는 일반적으로 입력자료로서 유역(basin)또는 소유역(subbasin)의 평균강우 량을 이용하게 된다.면적평균 강우량을 산정하는 방법에는 산술평균법(arithmetic average method), 티센다각형법(Thiessen polygon method), 등우선법(isohyetal method)이 사용되고 있다.
1. 2. 1산술평균법
면적평균 강우량을 산정하는 방법 중 가장 간단한 방법이 산술평균법이며 유역 내에 있는 강우량 자료를 단순하게 산술평균하는 방법으로 각 관측소마다 동일한 가중치를 부여하여 평균 강우량을 계산하는 방법이다.
Fig.2.1Arithmeticaveragemethod
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(2.1):면적평균 강우량,,...:유역 내 개 관측소의 점 강우량
산술평균법은 평야지역에서 우량관측소가 균등하게 분포되어 있고,각 관측소의 관측치가 유역의 평균치와 크게 벗어나지 않을 때 비교적 정확한 결과를 도출할 수
있다.즉,강우에 대한 산악효과나 우량관측소의 분포상태,밀도 등에 대한 고려 없 이 모든 관측소의 점 강우량 값을 동일한 조건으로 고려하므로 비교적 평야지역이 나 강우분포가 균일한 경우에 사용하며,제주도와 같이 산간지역에서는 산술평균법 은 사용하기 힘들다.
1. 2. 2티센다각형법
티센다각형법은 각 관측소에서 관측된 강우량에 유역의 관측소 주위로 작도한 티 센다각형의 면적 비를 가중치로 부여하여 평균 강우량을 산정하는 방법으로 국내에 서 일반적으로 사용하는 방법이다.티센다각형을 작도하는 방법은 처음 Fig.2.2의 점선처럼 각 인접 관측소끼리 정삼각형에 가깝도록 직선으로 연결하고 그 다음 관 측소 연결 직선을 수직이등분하여 서로 연결시키면 관측소 주위로 다각형이 형성된 다.각 관측소 별로 다각형의 면적 즉,관측소의 관할 면적을 계산하여 사용한다.
Fig.2.2Thiessenpolygonmethod
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(2.2)
:면적평균 강우량,:유역 내 개 관측소의 점 강우
:각 관측점의 지배면적
티센다각형법은 각 관측소마다 지배면적에 가중치를 부여하여 평균 강우량을 산 정하게 되며,이 방법은 유역 내 우량관측소의 상대적인 위치와 관측망의 상대적인
밀도 등을 고려하고 있어 산술평균법보다는 좋은 결과를 주지만 고도에 따른 강수 의 변화,즉 산악효과를 고려하지 못한다는 단점이 있다.
1. 2. 3등우선법
등우선법은 각 우량관측소에서 관측된 점 강우량자료와 관측소 사이의 강우량을 보간하는데 필요한 정보를 이용하여 등우선을 작도한 후 등우선 간의 면적을 구하 여 유역의 평균 강우량을 산정하는 방법으로 산악효과를 고려할 수 있다.등우선을 잘도할 때 강우는 고도와 밀접한 관계가 있으므로 등고선 자료는 중요한 정보가 된 다.등우선간의 면적을 구하고 이를 등우선 간의 평균 강우량에 가중치를 부여함으 로써 전유역의 평균강우량을 계산한다.
이 방법은 면적을 가중인자로 한다는 것이 티센방법과 유사하나 관측된 강우량에 직접 가중치를 부여하는 것이 아니라 등우선간의 평균 강우량에 면적 가중치를 주 어 산정하는 것이 다르다.
Fig.2.3Isohyetalmethod
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(2.3)
:면적평균 강우량,:두 인접 등우선간 면적에 대한 평균 강우량
:등우선에 구분되는 면적구간의 수 :등우선에 의해 구분되는 면적
등우선법은 산악효과를 고려할 수 있는 방법으로 제주도와 같이 고도에 따른 강
우의 변화가 많은 지역에서 적합한 방법이다.그러나 강우-유출 해석 시 시간 강우 량 자료를 이용하여 매 시간마다 등우선을 작도하는 일은 매우 많은 시간을 필요로 한다.
본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 연구대상 호우사상의 시간 강우량 자료를 이용하여 티센다각형법과 등우선법과의 상관관계를 분석하고 티센다각형법 의 면적평균 강우량을 등우선법으로 환산하는 회귀식을 개발하여 유역 평균 강우량 을 산정하였다.