DOI QR코드

DOI QR Code

Development of a Rainfall Time Distribution Model for Urban Watersheds

도시유역의 유출특성을 고려한 강우분포 모형의 개발

  • Joo, Jin-Gul (Dept. of Civil, Environmental and Architectural Engrg., Korea Univ.) ;
  • Lee, Jung-Ho (Dept. of Civil, Environmental and Architectural Engrg., Korea Univ.) ;
  • Jo, Deok-Jun (Dept. of Architecture and Civil Engrg., Dongseo Univ.) ;
  • Jun, Hwan-Don (Dept. of Civil, Environmental and Architectural Engrg., Korea Univ.) ;
  • Kim, Joong-Hoon (Dept. of Civil, Environmental and Architectural Engrg., Korea Univ.)
  • 주진걸 (고려대학교 공과대학 건축.사회환경공학과) ;
  • 이정호 (고려대학교 공과대학 건축.사회환경공학과) ;
  • 조덕준 (동서대학교 건축토목시스템공학부) ;
  • 전환돈 (고려대학교 BK21사업단) ;
  • 김중훈 (고려대학교 공과대학 건축.사회환경공학과)
  • Published : 2007.08.31

Abstract

This study suggests a new time distribution method of rainfall for small urban watersheds. IETD (Interevent Time definition) determination method considering basin characteristics and dimensionless accumulation rainfall curves involving rainfall events with shorter duration than 3-hours are suggested. A new definition of IETD is the time period from the end of a rainfall event to the end of a direct runoff. Using the method, we drive an area-IETD regression curve for the Joong-Rang basin. The rainfall event with 10 year-return periods, 2-hour duration is distributed and applied four urban watersheds. In the four watersheds, we calculate hydrographs for four watersheds using SWMM and compare them with ones of the Huff's distribution model. From the comparison, we find that peak flows resulted from the developed methodology are $11\sim15%$ larger than ones from the Huff's model. As conclusion, the Huff method should be adopted for the urban watersheds with careful verification.

본 연구는 면적이 작은 도시유역에 적용하기 위한 강우의 시간분포방법을 제안하였다. 이를 위하여 유역의 특성을 고려한 Interevent Time Definition(ETD) 결정방법과 3시간 미만의 강우를 포함한 무차원 누가우량곡선을 제안하였다. 새롭게 제시된 IETD 결정방법은 호우 사상의 종료 시점으로부터 직접유출의 종료 시점까지의 기간을 IETD로 정의하였다. 제안된 IETD 결정방법을 사용하여 중랑 배수구역에 대한 면적-IETD 관계곡선을 유도하였다. 제안된 강우분포모형을 4개의 도시 유역에 적용하여 10년빈도 2시간 강우를 시간분포 시켰으며, SWMM을 사용하여 유출수문곡선을 산정하였다. 산정된 유출수문곡선을 Huff 방법으로 산정한 유출수문곡선과 비교하였다. 비교한 결과 새롭게 제시된 강우의 시간분포 방법에 의한 유역의 첨두 홍수량은 Huff 모형에 의한 결과들보다 $11\sim15%$크게 나타났으며, 따라서 기존의 Huff 모형을 도시유역에 그대로 적용하는 것은 유출을 과소평가 할 위험성을 내포하고 있다.

Keywords

References

  1. 건설교통부 (2000). 1999년도 수자원관리기법개발연구조사 보고서. 제2권 한국 가능최대강수량 추정 별책 제2권 지역적 설계 강우의 시간적 분포
  2. 서울시 (2002). 하수도정비기본계획(변경) 보고서
  3. 한국전자통신연구원 (2001). 전국 지역별 분 강우강도 DB 구축 연구
  4. 권재호 (2003). 비점오염원 산정을 위한 강우분석, 석사학위논문, 고려대학교
  5. 김남원, 이성은 (2004). '강우분포와 강우-유출 매개변수에 따른 가능최대홍수량의 변화' 한국수자원학회 학술발표회, 한국수자원학회
  6. 서승덕 (1965). '폭우의 시간적분포에 관한 고찰' 한국농공학회지, 한국농공학회, 제7권, 제2호, pp. 792-797
  7. 서규우, 송일준 (1998). 'Huff의 강우분포 특성에 따른 도시화유역의 유출해석 연구 - 경남 Y 택지개발지구를 중심으로 -' 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제18권, 제II-4호, pp. 329-338
  8. 윤용남, 박민석, 장수형 (2004). '강우의 통계적 특성을 고려한 설계강우분포 방법의 개발' 한국수자원학회 학술발표회, 한국수자원학회
  9. 윤여진, 정순우, 전병호, 김재한 (1998). '강우분포형태에 따른 임계지속기간의 변화 연구 : 산본유역을 중심으로' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제31권, 제4호, pp. 375-384
  10. 이정규, 이재홍 (2003). '강우분포유형이 저수지의 홍수위에 미치는 영향 (시화호를 중심으로)' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제36권, 제2호, pp. 325-343
  11. 이종태, 윤세의, 이재준, 윤용남 (1993). '유수지 설계를 위한 계획강우의 임계지속기간-서울 지역을 중심으로-' 한국수문학회지, 한국수문학회, 제26권, 제1호, pp. 115-124
  12. 주진걸 (2005). A Development of Rainfall Time Distribution Model for Urban Watershed. 석사학위논문. 고려대학교
  13. 조덕준, 백천우, 주진걸, 김중훈 (2004). 'Huff 분포와 실적강우분포에 의한 유출량 비교 고찰' 한국수자원학회학술발표회, 한국수자원학회
  14. 정종호, 윤용남 (2003). 수자원설계실무. 청문각
  15. Adams, B.J., Fraser, H.G., Howard, C.D.D., and Hanafy, M.S. (1986). 'Meteorological Data Analysis for Urban Drainage System Design' Journal of Environmetal Engineering, Vol. 112, No.5, pp. 827-848 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(1986)112:5(827)
  16. Adams, B.J., and Papa, F. (2000). Urban Storrnuater Management Planning with Analytical Probabilistic Models. HOHN WILEY & SONS, INC
  17. Huff, F.A. (1967). 'Time Distribution of Rainfall in Heavy Storms' Water resources research, Vol. 3, No.4, pp. 1007-1019 https://doi.org/10.1029/WR003i004p01007
  18. Keifer, C.J., and Chu, H.H. (1957). 'Synthetic Storm Pattern for Drainage Design' Journal of Hydraulics Division, ASCE, Vol. 83, No. HY4, pp. 1-25
  19. Yen, B.C., and Chow, V.T. (1977), Feasibility study on research of local design storms, Report No. FWWA-RD-78-65, U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration, Washington, D.C

Cited by

  1. Analysis of Extreme Rainfall Distribution Scenarios over the Landslide High Risk Zones in Urban Areas vol.58, pp.3, 2016, https://doi.org/10.5389/KSAE.2016.58.3.057
  2. A Study on Optimal Time Distribution of Extreme Rainfall Using Minutely Rainfall Data: A Case Study of Seoul vol.45, pp.3, 2012, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2012.45.3.275
  3. Evaluation of Rainfall Temporal Distribution Models with Annual Maximum Rainfall Events in Seoul, Korea vol.10, pp.10, 2018, https://doi.org/10.3390/w10101468