토목환경종합설계 캡스톤디자인 - 수공학분야 Case study - 설계홍수량 산정 개선방안

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2020.12.28
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2015.06
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소개글

"토목환경종합설계 캡스톤디자인" 중 수공학분야 Case study에 관한 내용입니다.
수공학 관련 연구실에 학부연구생으로 재학중일 때라, 연구실에서 진행하고 있는 프로젝트를 참고하여 작성하였습니다. 설계홍수량 산정 요령에 대한 간단한 내용 정리와 개선방안에 관한 내용을 적다보니 개인적인 견해가 포함되어 있습니다.

목차

1. 문제의 중요성 및 배경
2. 설계홍수량 산정방법
3. 강우분석
4. 공간기법에 의한 강우분석
5. 한국형 설계 강우 결정 방법 개발
6. 결론
7. 참고문헌

본문내용

1. 문제의 중요성 및 배경
설계홍수량(design flood)은 홍수특성과 홍수의 발생 빈도 및 홍수피해 위험성을 사회경제적 요인 등과 함께 고려하여 수공구조물의 설계 기준으로 최종 선택하는 첨두홍수량 혹은 홍수수문곡선으로 정의할 수 있다.
설계홍수량 산정은 치수구조물의 규모를 결정하는 가장 기초가 되는 분석 과정이지만 우리나라의 경우 아직까지 기준상의 미흡한 부분이 많이 있어서 설계홍수량 산정 결과의 신뢰도가 낮은 실정이다. 또한, 기존의 고시된 설계홍수량에 맞추는 관행이 있으므로 이를 개선할 수 있는 방안의 제시가 시급한 실정이다(국토해양부, 2012).
우리나라의 설계홍수량 산정 시 기준이 미흡한 주요 항목으로는 크게 강우분석, 유효우량 산정, 단위도 선정, 그리고 홍수량 산정 등이 있다. 홍수량 산정의 경우 강우와 유출특성이 공간적으로 일정하지 않고 수시로 변화하는 중, 대규모의 하천유역의 경우는 유출계산을 위해 홍수량 산정지점을 적절하게 선정하고 여러 개의 소유역으로 분할하여 유역홍수추적과 하도홍수추적계산을 축차 시행함으로서 지점별 홍수량을 계산하는데, 홍수량 산정지점의 선정과 소유역 분할의 적정크기 등에 대한 기준이 없고 소유역 분할의 개수를 늘릴수록 지점별 홍수량이 커지는 상황이므로 그 원인규명 또한 필요하다.
이와 같은 항목들에 대한 실질적인 개선은 향후 국토해양부의 연구 과제를 통해 해결할 예정이다. 하지만 이와 같은 연구과제가 완료되기 이전에 사용할 수 있는 객관적인 기준 마련의 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 본 보고서에서는 현 강우분석 기준에 대하여 제안된 몇 가지 개선 방안을 살펴보고자 한다.

2. 설계홍수량 산정방법
확률홍수량으로부터 설계 재현기간에 대한 홍수량을 최적치 개념의 설계홍수량으로 결정하는 방법은 첨두홍수량자료 시계열의 빈도해석 방법과 설계강우-유출 관계분석 방법으로 대별된다.

참고 자료

국토교통부, 설계홍수량 산정요령, 2012
국토해양부, 확률강우량도 개선 및 보완 연구, 한국건설기술연구원, 2011
안재현, 신찬섭, 윤용남, “한국형 설계홍수량 산정방법 개발”, 물과 미래, pp.26-29, 2013
안재현, 정호영, “설계홍수량 홍수량 산정 표준화 방안”, 물과 미래, pp.34-39, 2014
이준학, 정영훈, 오경두, 허준행, “공간분석기법에 의한 강우분석에 관한 연구(Rainfall Analysis using Spatial Data Analysis Technique)”, 한국수자원학회 학술대회논문집, pp.1520-1524, 2010
정영훈, 허준행, “한국형 설계 강우의 결정방법 개발”, 물과 미래, pp.13-19, 2013
최종인, “설계홍수량 산정방법 개선에 관한 연구(A Study on Improvement of a Design Flood Estimation Method)”, 석사학위논문, 2014
Huff F.A., "Time distribution of rainfall in heavy storm", Water Resources Research, pp.1007-1019, 1967
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