CHUNG ANG UNIVERSITY - HEART LAB, KOREA
3. Comparison of different materials that serve same purpose
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• Intensity: the rate of fall
• Duration: the length of time for given intensity
• Frequency: the probable number of years
• Based on probability laws
• Return periods: recommended storm frequencies
• Drainage area: the area of land that contributes to the runoff
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Hydrologic Analysis: Rational Method
Useful for small, usually urban, watersheds (<10acres, but DOT says <200acres)
Q = CIA (english) or Q = 0.0028CIA (metric) Q = runoff (ft 3 /sec) or (m 3 /sec)
C = coefficient representing ratio of runoff to rainfall
I = intensity of rainfall (in/hour or mm/hour) A = drainage area (acres or hectares)
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Runoff Coefficient
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Runoff Coefficient
• Coefficient that
represents the fraction of runoff to rainfall
• Depends on type of surface
Iowa DOT Design Manual, Chapter 4, The Rational Method 76
Runoff Coefficient
Iowa DOT Design Manual, Chapter 4, The Rational Method
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Runoff Coefficient
Iowa DOT Design Manual, Chapter 4, The Rational Method 78
Runoff Coefficient
• When a drainage area has distinct parts with different coefficients…
• Use weighted average
C = C 1 A 1 + C 2 A 2 + ….. + C n A n ΣA i
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Area
• Area of watershed
• Defined by topography
• Use ArcView contours in lab
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IDF curve
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• Time of concentration, T c : the time required for the runoff to flow
to select the average rainfall intensity for a selected frequency of occurrence
depends on the size and shape of the drainage area, type of surface, slope of the drainage area,
rainfall intensity, and whether the flow is entirely over land or partly channelized.
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• T c is the sum of T i
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• Example 16.1 compute rate of runoff
• 175-arce urban area(apartment dwelling areas 50%, parks 30%, Playgrounds 20%)
• Tc= 1.5hr, 100-yr frequency
• I=2.2, C= 0.6, 0.175, 0.3 ⇒0.413
• Q= CIA= 0.413 x 2.2 x 175 = 159ft 3 /sec
Determination of Runoffs
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Determination of Runoffs
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도로 배수시설 설계 흐름
일반도로에서의 배수시설 계획 산악지 배수시설계획
도로기본계획
•노선선정
•표준횡단도 작성
도 로 계 획 배 수 계 획 배수기본계획
•설계발생빈도 결정
•설계강우강도 산정
•최종 배수유출점 파악
•노면배수시설 산정 횡단배수계획
•배수유역도 작성
•횡단배수위치 선정
•통수량 및 규격결정 선형설계
•평면선형설계
•종단선형설계
노면 및 인접배수계획
•노면배수위치 선정
•지하배수계획
•측구(인접지 계획) 도로기본계획
•횡단도 작성
•평면계획(종평면작성)
산악지 배수시설 조사
•예비조사/본조사 시행
•토석류 유입가능지역 파악
•현지조사 시행
산악지 횡단 배수시설의 계획
•토석류 유입량 산정
•토석류 유입을 고려핚 배수계획
•토석류 유입방지시설 계획
산악지 노면배수 및 인접배수계획
•산악지 노면배수계획 수립
•측구 및 산악지 구조물 계획
•토석류에 대핚 구조물규격 변경계획 수립
유역변경시
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도로 배수시설의 분류
도 로 의 배수시설 배수시설의 설 치 위 치
주 요 배수시설
표 면 배 수 지 하 배 수 횡 단 배 수 노면배수
•길어깨
•중앙분리대
비탈면배수
•땅깎기 및 흙쌓기 부의 비탈끝
•비탈면 세로방향
•비탈면 가로방향
측도 및 도로 인접지 배수
•측도(부체도로)
•비탈끝
•비탈어깨
•기 타
횡단배수
•수로횡단
•계곡부횡단
•하천횡단
지하배수
•땅깎기부 지중
•흙쌓기부 지중
•절·성경계부
•중앙분리대지중
•측구(L,U형)
•쌓기부 다이크
•집수정
•배수관
•배수구,맨홀
•측구(산마루측구등)
•도수로
•집수정
•소단배수시설
•집수정
•측 구
•배수관
•배수구, 맨홀
•맹암거
•유공관
•배수층
•배수관
•암 거
•교 량
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강우강도식 결정
도로 건설 지역 인근의 수문관측소 확인 배수시설에 따른 설계빈도 결정
도달시갂(강우지속시갂)을 10분으로 가정 국토해양부 강우강도공식에 대입
설계 강우강도 결정
구 분 발생빈도 적용위치 및 적용방법
교
량
국가하천 주요구간 200년 이상 하 천 기 본 계 획 상 의 계획빈도를 따른다. 단, 하 천 기 본 계 획 이 미수립된 경우에는 하천 관 련 기 관 과 협 의 하 여
결 정 하 거 나
하 천 설 계 기 준 에 따 라 결정한다.
국 가 하 천 100-200년 지 방 1 급 하 천 80-200년 지 방 2 급 하 천 50-200년 도 시 하 천 50-200년 소 하 천 30-100년
암 거 및 배 수 관 25년 50년 노 면 및 비 탈 면 배 수 10년 20년 측도 및 도로 인접지 배수 10년 20년 집수정 등 배수 구조물간
접 속 부 접속하는 시설물 중 빈도가 큰 값 적용
여기서, T : 재현기갂(년) t : 강우지속기갂(분)
a,b,c,d : 지점별로 결정되는 지역상수
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설계홍수량 산정
설계홍수량 산정 방법 결정
유역면적의 크기에 따라 합리식 또는 강우빈 도 해석 방법 결정
도로배수 유역 면적 결정
강우강도 결정
구 분 C 구 분 C
포장면 0.9 도시지역 0.7
가파른산지 및 비탈면 0.8 잡지 0.6
가파른계곡 경작지 0.8 경작하는 평작지 0.5
논 0.8 경작하는 평계곡 0.6
완만한 산지 0.7 수림 0.3
완만한 경작지 0.7 밀림수림과 덤불숲 0.2
자료 수집 단계
강우-유출 모의 단계
설계홍수량 산 정
빈도 해석 단계 홍수량 빈도해석
총수량 자료수 > n 강수량 자료수집 강수량 자료수 > n
강우량 빈도해석 실시 확률강우량 산정 강우의 시갂적 분포
유효우량 산정 유효우량의 유출량 변홖
유역의 계측여부 판단
강우량 지점 빈도해석 강우량 지역 빈도해석
합성단위유량도 적용 단위유량도 적용
설계홍수량 산정 홍수량 자료 수집
유출계수 결정
합리식으로 설계홍수량 산정
YES
YES
NO
NO
YES NO