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An Estimation of Flood Quantiles at Ungauged Locations by Index Flood Frequency Curves

지표홍수 빈도곡선의 개발에 의한 미 계측지점의 확률 홍수량 추정

  • 윤용남 (고려대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 신창건 (고려대학교 사회환경시스템공학과) ;
  • 장수형 (고려대학교 사회환경시스템공학과)
  • Published : 2005.01.01

Abstract

The study shows the possible use of the index flood frequency curves for an estimation of flood quantiles at ungauged locations. Flood frequency analysis were made for the annual maximum flood data series at 9 available stations in the Han river basin. From the flood frquency curve at each station the mean annual flood of 2.33-year return period was determined and the ratios of the flood magnitude of various return period to the mean annual flood at each station were averaged throughout the Han river basin, resulting mean flood ratios of different return periods. A correlation analysis was made between the mean annual flood and physiographic parameters of the watersheds i.e, the watershed area and mean river channel slope, resulting an empirical multiple linear regression equation over the whole Han river basin. For unguaged watershed the flood of a specified return period could be estimated by multiplying the mead flood ratio corresponding the return period with the mean annual flood computed by the empirical formula developed in terms of the watershed area and river channel slope. To verify the applicability of the methodology developed in the present study the floods of various return periods determined for the watershed in the river channel improvement plan formulation by the Ministry of Construction and Transportation(MOCT) were compared with those estimated by the present method. The result proved a resonable agreement up to the watershed area of approximately 2,000k $m^2$. It is suggested that the practice of design flood estimation based on the rainfall-runoff analysis might have to be reevaluated because it involves too much uncertainties in the hydrologic data and rainfall-runoff model calibration.

본 연구에서는 지표홍수 빈도곡선을 개발하여 미계측 지점에서의 확률 홍수량을 추정해 보았다. 홍수빈도 분석은 한강유역의 9개 지점에 대하여 연최대치 홍수량 자료를 이용하여 분석하였다. 홍수빈도 곡선을 작성한 후 각 지점별 연평균홍수량( $Q_{2.33}$)을 결정하였고, 각 지점별 재현기간에 따른 연평균 홍수량에 대한 비를 산정 후 평균하였다. 그 결과 재현기간별로 다른 홍수량비가 산정되었다. 연평균 홍수량과 유역의 지형인자와의 상관 분석을 통해 다중선형 회귀식을 도출하였다. 미계측 지점의 확률 홍수량은 그 지점의 유역면적과 하상경사를 이용하여 경험식에 의해 연평균 홍수량을 산정 한 후 재현기간에 따른 홍수량비를 곱하여 산정 할 수 있다. 본 연구의 검증을 위하여 하천정비 기본계획에 수록되어 있는 재현기간별 확률홍수량과 비교한 결과 유역면적 2,000k $m^2$ 이하의 유역에서는 유사한 값을 모의 할 수 있었다. 기존 강우-유출 해석을 기반으로 한 설계 홍수량 추정 방법에의 적용은 재평가되어야 한다. 왜냐하면, 수문자료와 강우-유출모형은 많은 불확실성이 내포하고 있기 때문이다.

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