산정된 Clark 단위도의 최적 매개변수 조합의 결과와 기존 하천정비기본계획 및 유역종합치수계획에서 사용된 홍수량 산정 방법(한천 외 3개 하천기본계획,2009및 하천수계별 유역종합치수계획,2009)과 비교․분석을 수행하였다.기존 설계홍수량 산정방법에서는 Thiessen 다각형 방법을 이용하여 선정된 강우 관측지점(제주,성 산포,고산,서귀포)의 확률강우량을 산정하여 고도에 따른 보정을 수행하여 강우량 을 산정하고,초기손실 를 적용하여 유효우량을 산정하였다.Muskingum 매개변수 ,는 일반적인 값을 사용하고,Clark 합성단위도법의 매개변수 는 KravenⅠ,는 Russel방법을 채택하여 유출량을 산정하였다(Table4.41).
Table4.41Existing methodanddischargecalculationmethodfrom theresultsof thisstudy
구분 기존방법
(하천정비기본계획,2009) 본 연구 유역평균강우량 Thiessen다각형법을 이용한
확률강우량 산정 등우선법
유효우량 초기손실 초기손실
CN 소유역별 대푯값 소유역별 대푯값 경사보정
Muskingum, 일반적인 값 , 관측자료를 이용하여 추정
,
Clark, :KravenⅠ,:Russel 최적조합으로 산정
:KravenⅡ,:Sabol
5. 3. 1무강우 이후 강우-유출 사상
(1)한천 유역한천유역의 무강우 이후 강우-유출 사상인 2011년 11월 집중호우,2012년 4월 집 중호우 사상을 대상으로 기존방법과 본 연구방법을 비교하였으며,그 결과는 Fig.
4.55,Table4.42와 같다.
(a)2011년 11월 집중호우_한천유역
(b)2012년 4월 집중호우_한천유역
Fig.4.55Comparisonofexistingmethodofrainfall-runoffeventsafterno rainfallandresultsofthisstudy_HanStream
Table 4.42 Comparison of existing method of rainfall-runoff events after no rainfallandresultsofthisstudy_HanStream
구분 2011년 11월 집중호우 2012년 4월 집중호우 기존방법 본 연구 기존방법 본 연구 총 강우량(mm) 220.40 206.00 313.52 293.59 손실(mm) 96.72 145.18 126.15 202.76 첨두유량(cms) 96.29 50.11 208.93 142.68 유출율(%) 56.12 29.52 59.76 30.93
기존방법을 이용하여 유출량을 산정한 결과 2011년 11월 집중호우 사상에 대하여 총 강우량은 220.40mm,손실 96.72mm,첨두유량 96.29cms,유출율은 56.12%로 산 정되었으며 2012년 4월 집중호우 사상에 대하여 총강우량은 313.52mm, 손실 126.15mm,첨두유량 208.93cms,유출율 59.76%로 산정되었다.본 연구결과에 비하 여 강우량은 14.4～19.93mm,첨두유량은 46.18～66.25cms,유출율은 26.6～28.83%
크게 산정되었으며,손실은 48.46～76.61mm 작게 산정되었다.이러한 결과는 기존 유출량 산정 방법이 실제 관측유량에 비하여 과도하게 산정되는 것을 의미한다.
(2)외도천 유역
외도천유역의 무강우 이후 강우-유출 사상인 2012년 4월 집중호우 사상을 대상으 로 기존방법과 본 연구방법을 비교하였으며,그 결과는 Fig.4.56,Table4.43과 같 다.
Fig.4.56Comparisonofexistingmethodofrainfall-runoffeventsafterno rainfallandresultsofthisstudy_OaedoStream
Table 4.43 Comparison of existing method of rainfall-runoff events after no rainfallandresultsofthisstudy_OaedoStream
구분 2012년 4월 집중호우
기존방법 본 연구
총 강우량(mm) 311.40 287.40 손실(mm) 122.65 190.19 첨두유량(cms) 262.23 167.33
유출율(%) 60.61 33.82
외도천유역의 기존방법을 이용하여 유출량을 산정한 결과 2012년 4월 집중호우 사상에 대하여 총강우량은 311.40mm,손실 122.65mm,첨두유량 262.23cms,유출율 60.61%로 산정되었다. 본 연구결과에 비하여 강우량은 24mm, 첨두유량은 94.90cms,유출율은 26.79% 크게 산정되었으며,손실은 67.54mm 작게 산정되었다.
5. 3. 2선행강우 이후 강우-유출 사상
(1)한천 유역한천유역의 선행강우 이후 강우-유출 사상인 2011년 태풍 “무이파”,2012년 태풍
“카눈”사상을 대상으로 기존방법과 본 연구방법을 비교하였으며,그 결과는 Fig.4.
57,Table4.44와 같다.
(a)2011년 8월 태풍 “무이파”_한천유역
(b)2012년 7월 태풍 “카눈”_한천유역
Fig.4.57Comparisonofexistingmethodofrainfall-runoffeventsafter antecedentrainandresultsofthisstudy_HanStream
Table 4.44 Comparison of existing method of rainfall-runoff events after antecedentrainandresultsofthisstudy_HanStream
구분 2011년 8월 태풍 “무이파” 2012년 월 태풍 “카눈”
기존방법 본 연구 기존방법 본 연구 총 강우량(mm) 466.99 451.99 271.5 256
손실(mm) 114.88 240.8 90.75 169.52 첨두유량(cms) 453.78 320.86 169.05 120.6
유출율(%) 75.40 46.72 63.90 32.39 기존방법을 이용하여 유출량을 산정한 결과 2011년 8월 태풍 “무이파”사상에 대 하여 총 강우량은 466.99mm,손실 114.88mm,첨두유량 453.78cms,유출율 75.40%
로 산정되었으며,2012년 7월 태풍 “카눈”사상에 대하여 총 강우량은 271.5mm,손 실 90.75mm,첨두유량 169.05cms,유출율은 63.90%로 산정되었다.본 연구결과에 비하여 강우량 15～15.5mm,첨두유량 48.45～132.92cms,유출율 28.68～31.51% 크 게 산정되었으며,손실은 78.77～132.92mm 작게 산정되었다.
(2)외도천 유역
한천유역의 선행강우 이후 강우-유출 사상인 2012년 태풍 “카눈”사상을 대상으 로 기존방법과 본 연구방법을 비교하였으며,그 결과는 Fig.4.58,Table4.45와 같 다.
Fig.4.58Comparisonofexistingmethodofrainfall-runoffeventsafter antecedentrainandresultsofthisstudy_OaedoStream
Table 4.45 Comparison of existing method of rainfall-runoff events after antecedentrainandresultsofthisstudy_OaedoStream
구분 2012년 7월 태풍 “카눈”
기존방법 본 연구
총 강우량(mm) 296 277.8
손실(mm) 90.42 167.23
첨두유량(cms) 208.49 149.08
유출율(%) 69.45 39.78
기존방법을 이용하여 유출량을 산정한 결과 2012년 7월 태풍 “카눈”사상에 대하 여 총 강우량은 296mm,손실 90.42mm,첨두유량 208.49cms,유출율은 69.45%로 산 정되었다. 본 연구결과에 비하여 강우량 18.2mm, 첨두유량 59.41cms, 유출율 29.67% 크게 산정되었으며,손실은 59.41mm 작게 산정되었다.
기존 방법과 본 연구방법을 이용하여 유출량을 산정하고 비교․분석한 결과 기존 방법이 본 연구에 비하여 유출량이 크게 산정되는 이유는 다음과 같다.
▪ Thiessen 방법으로 산정한 유역평균강우량보다 등우선법으로 산정한 유역평균 강우량이 3.7～8.1% 감소하여 총 유출량 감소
▪ Clark단위도법 도달시간 산정방법(KravenⅠ)이 본 연구에서 최적조합으로 산정 된 방법(KravenⅡ)에 비하여 민감도분석결과 첨두 유량이 2.42～6.87% 감소
▪ Clark 단위도법 저류상수 산정방법(Russel)에 비하여 본 연구에서 산정된 방법 (Sabol)이 민감도분석결과 첨두 유량이 12.5～28.3% 감소
▪ 기존 적용된 초기손실( )에 비하여 본 연구에서 초기손실( )로 인 하여 전체 손실량 약 25-35% 증가