전국(全國) 112개(個) 저수지(貯水池)를 대상(對象)으로 유성인자간(流城因子間)의 관계(關係) 및 유성인자(流城因子)와 첨두유량(尖頭流量)과의 관계(關係)를 조사(調査) 분석(分析)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 유성면적(流城面積)과 주하천장(主河川長), 유성면적(流城面積)과 유성(流城)의 주장(周長), 유성면적(流城面積)과 지류총연장(支流總延長), 주하천장(主河川長)과 유성(流城)의 주장(周長), 주하천장(主河川長)과 하천중심장(河川重心長), 주하천(主河川) 평균경사(平均傾斜)와 유성(流城)의 평균표고(平均標高)와의 관계(關係)를 상관분석(相關分析)하여 상호간(相互間)의 상관관계식(相關關係式)을 유도(誘導)하였다. 2. 각 유성인자(流城因子)와 첨두류량(尖頭流量)과의 단순상관분석(單純相關分析) 결과(結果) 상관계수(相關係數) r=0.004~0.546으로 비교적(比較的) 낮게 나타나 유성(流城)으로부터의 유출현상(流出現象)은 그 유성(流城)의 여러 인자(因子)에 영향(影響)을 받는다는 것을 확인(確認)할 수 있었다. 3. 유성면적(流城面積), 주하천장(主河川長), 주하천(主河川) 평균경사(平均傾斜), 저수지(貯水池) 설치점(設置點)의 표고(標高)를 독립변수(獨立變數)로 하여 첨두유량(尖頭流量)과의 다중상관분석(多衆相關分析)을 실시(實施)한 결과(結果) 인 상관식(相關式)이 유도(誘導)되었다.

미계측유역의 유출량 모의는 수문학 분야에서 필수적인 사항이다. 강우-유출 모형을 이용하여 신뢰성 있는 유출량을 모의하기 위한 핵심사항은 강우-유출 모형의 매개변수를 추정하는 것이다. 하지만 현재 우리나라는 불충분한 수문자료로 인해 매개변수 추정에 어려움이 존재한다. 본 연구의 목표는 불확실성 반영을 위한 Bayesian 통계기법 기반의 강우-유출 모형의 매개변수를 지역화 하는 것이다. 그 방법은 다음과 같다. 첫째, 본 연구는 세계적으로 널리 사용되고 있는 Sacramento 강우-유출 모형에 Bayesian Markov Chain Monte Carlo 기법을 연계한 Bayesian Sacramento 강우-유출 모형을 사용하여 계측유역을 대상으로 13개 매개변수를 최적화하고 각 매개변수의 사후분포를 도출하였다. 둘째, 매개변수와 유역특성인자 사이에 회귀특성을 얻기 위해 다중선형회귀분석을 적용하여 유역특성을 고려한 지역화 매개변수를 결정하였다. 다중회귀분석을 통하여 산정된 지역화 매개변수를 계측유역에 전이하여 유출량을 모의 후 통계적 효율기준인 N-S계수, 일치계수 및 상관계수를 사용하여 지역화 매개변수 검증을 수행하였다.

유역의 수문학적 모형의 연구는 다양한 관점에 따라 연구되어져 있다. 개념적 강우 유출 모형은 실무적인 모형으로 폭넓게 사용되고 있으며 본 연구에서는 금강 18개의 계측 유역을 대상으로 빠른 지표반응을 고려한 확률분포형모형(Probability Distribution Model, PDM)을 적용하였다. 또한 물리적인 유역특성인자와의 성능 상관성을 검토하여 금강 유역의 수문학적 특성을 반영한 모형 개발에 기초가 되며 국내 유역의 적용성 평가 가능성을 검토한다. 본 연구에서는 2006·2012년 기간을 모형의 검정기간으로, 2001·2005 기간을 검증 기간으로 적용한다. 모형의 Nash Surcliffe Efficiency (NSE*) 적용 결과, 적합한 검정(12개 유역:0.3 이하) 및 검증(10개 유역:0.5이하) 결과를 나타내고 있으며 모의 수문곡선도 유역의 특성을 잘 반영하고 있다. 금강 유역의 모형의 성능과 유역특성인자(경사도, 강우량, CN)는 뚜렷한 상관관계가 없다. 그러나 중규모(250-1000㎢)유역에서는 일관되게 우수한 모의 성능을 나타냈다. 연구 결과 금강 유역의 PDM적용 가능함을 확인하였다.

본 연구에서는 국내 여러 유역에 대해 유역 집중시간 및 저류상수를 결정하고, 유역 지역특성이 유역 집중시간 및 저류상수에 미치는 영향을 분석해 보았다. 먼저, 각 유역의 강우-유출 자료를 이용하여 유역 집중시간 및 저류상수를 결정하였다. 국내 유역 전반에 일괄적으로 적용 가능한 유역 집중시간 및 저류상수 경험식을 유도하기 위해, 각 유역마다 유역특성인자와 집중시간 및 저류상수 간의 관계를 분석하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 1. 유로경사, 유역면적, 유로연장, 형상계수 등 유역특성인자와 유역 집중시간 및 저류상수 간의 상관관계를 확인할 수 있었으며, 2. 특히, 유로경사의 경우, 특정 값을 경계로 집중시간 및 저류상수의 특성이 다르게 나타나므로, 유로경사의 범위에 따라 경험식을 달리 적용한다면 일관된 경험식의 비상식적인 매개변수의 추정문제를 어느 정도 해결할 수 있을 것으로 판단된다.

Through this research of the analysis on the frequency flood discharges regarding basin property factors, a linear regression system was introduced, and as a result, the item with the highest correlation with the frequency flood discharges from Nakdong river basin is the basin area, and the second highest is the average width of basin and the river length. The following results were obtained after looking at the multi correlation between the flood discharge and the collected basin property factors using the data from the established river maintenance master plan of the one hundred twenty-five rivers in the Nakdong river basin. The result of analysis on multi- variate correlation between the flood discharges and the most basic data in determining the flood discharges as basin area, river length, basin slope, river slope, average width of basin, shape factor and probability precipitation showed more than 0.9 of correlation in terms of the multi correlation coefficient and more than 0.85 for the determination coefficient. The model which induced a regression system through multi correlation analysis using basin property factors is concluded to be a good reference in estimating the design flood discharge of unmeasured basin.

본 연구는 강우로 인한 도시 배수구역에서의 유출 및 수질 산정을 위한 주요인자들이 모의해석 결과치에 주는 영향을 분석하였다. 적용대상유역으로서 남가좌, 산본 배수구역과 미국의 Gray Haven, Kings Creek 배수구역 등의 4개 지역을 선택하였다. 실측치를 토대로 각 영향인자들의 최적치를 주요 유역영향인자들을 포괄적으로 수용하고 있는 SWMM모형으로 산정하고, 이를 기준값으로 하여 이들이 계산 결과치에 주는 민감도를 분석하였다. 유출영향 인자로