Estimation of runoff peak is needed to assess water availability, in order to support the multifaceted water uses and functions, hence to underscore the modalities for efficient water utilization. The magnitude of storm rainfall acts as a primary input for basin level runoff computation. The rainfall-runoff linkage plays a pivotal role in water resource system management and feasibility level planning for resource distribution. Considering this importance, a case study has been carried out in the Hancheon basin of Jeju Island where distinctive hydrological characteristics are investigated for continuous storm rainfall and high permeable geological features. The study aims to estimate unit hydrograph parameters, peak runoff and peak time of storm rainfalls based on Clark unit hydrograph method. For analyzing observed runoff, five storm rainfall events were selected randomly from recent years’ rainfall and HEC-hydrologic modeling system (HMS) model was used for rainfall-runoff data processing. The simulation results showed that the peak runoff varies from 164 to 548 m3/sec and peak time (onset) varies from 8 to 27 hours. A comprehensive relationship between Clark unit hydrograph parameters (time of concentration and storage coefficient) has also been derived in this study. The optimized values of the two parameters were verified by the analysis of variance (ANOVA) and runoff comparison performance were analyzed by root mean square error (RMSE) and Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) estimation. After statistical analysis of the Clark parameters significance level was found in 5% and runoff performances were found as 3.97 RMSE and 0.99 NSE, respectively. The calibration and validation results indicated strong coherence of unit hydrograph model responses to the actual situation of historical storm runoff events.

Rainfall-runoff model of Jeju Oedo Stream was used to compute the optimal unit hydrograph by HEC-HMS model that reflecting on watershed characteristics. Each rainfall event was comparatively analyzed with the actual flow measurement using Clark, Snyder and SCS synthetic methods for derived unit hydrograph. Subsequently, the null hypothesis was established as p-value for peak flow and peak time of each unit hydrograph by one-way ANOVA(Analysis of variance) was larger than significance level of 0.05. There was no significant difference in peak flow and peak time between different methods of unit hydrograph. As a result of comparing error rate with actual flow measurement data, Clark synthetic unit graph best reflected in Oedo Stream as compared to other methods, and error rate of Clark unit hydrograph was 0.02~1.93% and error rate at peak time was 0∼2.74%.

본 연구에서는 순간단위도의 보편적 특성 중 하나인 왜곡된 형상에 대하여 체계적인 접근을 시도하여 보았다. 이를 위하여 순간단위도의 통계모멘트에 대한 해석적 관계식을 지형학적 순간단위도 이론을 기반으로 유도하고 유역의 동수역학 적 이질성, 지형학적 이질성 및 운동학적 이질성의 개념에 따라 정량화하여 수문학적 응답함수를 왜곡시키는 원인에 접근해 보고자 하였다. 지표면 배수경로와 하천 배수경로 사이에는 큰 규모의 차가 존재하지만 전자는 후자에 비하여 작은 규모임에 도 불구하고 오히려 큰 변동계수를 가지며 왜곡계수 역시 다른 경향을 나타냄을 볼 수 있었다. 순간단위도의 형상은 동수역 학적 이질성보다는 운동학적 이질성에 지배를 받으며 특히 지형학적 이질성과 결합하여 수문학적 응답함수에 왜도를 발생시키는 주요 원인이 될 수 있음을 알 수 있었다. 지표면과 하천의 배수경로들이 갖는 통계특성은 무차원 통계량의 형태로 수문학적 응답함수에 전달되어 지는데 이들 사이의 상대적 중요도에 따라 수문학적 응답함수의 전반적 형상이 결정되는 것으로 판단할 수 있었다.

설계홍수량 산정은 수공구조물의 규모를 결정하는 가장 기초가 되는 분석 과정이다. 우리나라는 실측자료의 부족으로 인해 모형에 사용되는 매개변수 결정의 어려움을 갖게 되어 설계홍수량 산정 결과의 신뢰도가 매우 낮은 실정이다. 또한, 측정된 과거 수문자료의 부족으로 인해 대상 유역의 대표단위도 결정이 쉽지 않은 상황이다. 이 연구에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있도록 국내 유역별 측정된 강우-유출 자료를 수집하고 여러 방법을 통해 검정 및 검증을 실시하여 이용 가능한 강우-유출 자료를 선정하였다. 이를 통해 총 35개 지점별로 유역을 대표하는 매개변수를 산정하고, 유역특성인자인 유역면적과 유로연장 및 유로경사의 관계를 분석하여 국내 실무에 적용할 수 있는 매개변수 산정공식을 제시하고자 하였으며 단위도는 국내 실무에서 가장 많이 쓰이는 Clark 단위도법을 적용하였으며 Clark단위도법의 매개변수는 집중시간(Tc)와 저류상수(K)이다. 총 35개의 각 지점별 선정된 첨두유량별 매개변수의 분포를 분석하였고 대상 유역에 매개변수의 적합성을 판단하기 위해 실측된 강우-유출모형과 HEC-HMS모형을 이용하여 모의된 유출량을 비교 검토 하였다. 구축된 강우-유출모형을 이용해서 해당 유역별 Clark 단위도의 대표 집중시간(Tc) 및 저류상수(K)를 결정하였으며, 실측치와 계산치의 분석 결과가 매우 양호한 것으로 나타났다. 특히 유역면적, 유로연장, 유역경사, 유로경사의 비 등 총 4개의 유역특성인자와 35개 유역에서 유도된 집중시간(Tc) 및 저류상수(K)의 상관관계를 분석한 결과 의미있는 관계가 유도됨을 알 수 있었다. 지속적으로 실시 중인 추후 연구에서는 우리나라 전역에 고루 분포된 대상 유역별 강우-유출 자료를 추가로 수집 및 검증하고, 대상 유역별 매개변수를 유도할 예정이다. 추가되는 매개변수와 유역특성인자의 상관관계 도출을 통해 신뢰성과 객관성이 확보된 한국형 집중시간 및 저류상수 도출식의 유도가 가능할 것으로 기대된다.

설계홍수량 산정 시 일반적으로 활용하는 합성단위도법에 대한 개선안을 제시하였다. 본 연구에서는 합성단위도의 형태를 결정짓는 첨두 비유량과 첨두시간의 결정을 위하여 첨두수문량과 유역의 지형공간적 형상계수간의 회귀분석을 시행한 결과, 유역의 단순 공간적 기하요소보다는 형상계수의 결정계수가 뚜렷이 높았으며, 유역의 지형특성영향을 독립적으로 검토할 경우 결정계수가 0.52～0.69에 그쳤으나, 지형특성이 조합된 형상계수를 이용하여 민감도분석을 해보면 결정계수가 0.73～0.81로 개선된 결과를 확인할 수 있었다. 일반적으로 단위도를 적용할 수 있는 적합한 유역의 면적은 대략 500～700km2이라 볼 때, 이러한 영역에서 유역유출모의를 통한 본 연구의 합성단위도를 검증한 결과, 특이값이 발생하는 유역을 제외하고 본 연구결과의 상대오차가 1.7～29.0%(평균 11.6%)의 수준을 보여주었다. 합성단위도법 적용에 관한 기존사례(KICT, 2000)는 상대오차가 35.0～64.9%(평균 46.7%)를 보여주어 본 연구의 제안식이 기존에 비하여 개선된 결과를 보여주고 있다.

최근 홍수가 소유역 부근에서 주로 발생하고 있는데 소유역의 홍수 발생 여부를 선재적으로 파악하여 비상시 피해를 최소화할 수 있는 적절한 수위관측망의 설치가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 소유역중에 낙동강에 위치한 임하댐 유역을 대상으로 실제 수위관측소와 임시 홍수범람지구를 출구점으로 하는 단위도를 유도하였으며 확률밀도함수를 이용하여 엔트로피 이론을 적용, 정보전달량을 산정하여 각 지점의 특성을 서로 비교할 수 있는 방안을 제시하였다. 적용 결과 홍수범람지구와 기존 수위관측소의 정보전달량으로 홍수범람지구의 유출 특성을 알 수 있었다. 이와 같은 방법론은 소유역의 수위관측망을 구성하기 위하여 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 한 유역 내에서 단위유량도의 첨두치가 강우 강도에 따라 변동되는 기존 연구 분석 사례를 근간으로 하여 고찰된다. 시간불변이라는 이론적 기본 가정과 달리 호우별 강우강도에 따라 시변(時變)하는 단위유량도를 설정하고 강우사상에 적용하여 유출수문곡선을 산출하여 검토한다. 이 때 적용되는 단위유량도의 경우 첨두유량과 첨두발생시간은 기왕 연구된 강우강도와의 관계식을 검토하여 이용하고 단위유량도 형상은 산출된 첨두치를 적용한 Nash의 단위유량도로 설정

작은 규모 유역의 홍수 유출량을 산출하기 위해서 유역을 대표하는 하나의 단위유량도를 많이 적용해 왔다. 이 때 단위유량도의 첨두유량과 첨두 발생시간은 단위유량도를 결정하는 특성치로 취급된다. 본 연구에서는 국내에서 정도의 소규모 유역에서도 강우 사상별로 단위유량도의 첨두유량과 발생시간은 상당히 변동되는 것을 보이고 분석하였다. 그리고 동일 소유역에서 단위유량도 변동의 주요인으로 강우 사상별 평균 강우강도라고 보고 강우 사상별 강우강도와 단위유량도의 첨

본 연구에서는 지형학적 분산을 고려한 특성유속에 따른 Nash 모형 매개변수의 민감도 분석을 실시하였다. 또한 이러한 특성유속의 변동에 따른 순간단위도의 형상의 변화를 수치실험을 통해 비교 분석하였다. 대상유역은 보청천 유역 중 본류에 위치하고 있는 4개의 소유역을 선정하였다. 각 대상유역에 대해 지리정보체계를 이용하여 지표면과 하천의 배수경로길이에 대한 평균과 분산을 산정하였다. 산정된 배수경로길이와 특성유속에 의한 Nash 모형 매개변수를 추정하였다

본 연구에서는 지리정보체계(GIS)의 격자 기반 GIUH 모형을 이용하여 배수경로의 이질성에 따른 지표면 유동과 하천망 유동의 상대적 기여도를 정량적으로 평가하였다. 대상유역은 국제수문개발계획(IHP)의 평창강, 보청천 및 위천 유역의 17개 소유역을 선정하였다. 각 대상유역에 대해 지표면과 하천의 배수경로길이에 대한 평균과 분산을 추정-분석하였다. 또한 관측 수문사상과 결합하여 GIUH 모형의 동적매개변수인 특성 유속을 지표면과 하천에 대해 산정하였다

본 연구의 목적은 한국 산악유역에서의 지형 상사를 규명하여 보고, 이를 이용하여 한국형 지형수문단위도를 유도하고 검증하는 데 있다. 실제로 실무에서는 홍수분석을 위하여 가장 일반적으로 단위도법이 사용되어 왔으나, 한국 유역에의 적합성, 조절 매개변수 산정의 불확실성 등에 있어서 많은 어려운 점을 내포하고 있었다. 본 연구에서는 한국의 40여개의 산악 소유역의 지형자료를 수집하고 분석하여 다양한 한국 지형상사를 규명하여 보았다. 다음에는 기존의 지형수문곡

본 연구에서는 복합 강우사상으로부터 단위도와 S-곡선을 도출하는 실용적인 방법을 강구하였다. 이 연구에서 이용된 단위핵함수는 단위도와 S-곡선을 유도하는데 있어서 기존의 방법보다 편리하다. 그러나 실제 자료를 분석할 때 단위핵함수는 진동을 보이고 불안정하기 때문에 단위도와 S-곡선 도출에 있어서 장애가 있다. 그런데 단위핵함수의 요소인 Nash 의 순간단위도를 추정함에 있어서 Laplacian 행렬을 이용한 능형회귀분석을 이용하면 사상에 대한 평균적인

본 연구에서는 Clark 합성단위도의 매개변수 추정치에 대한 신뢰구간을 좁힐 수 있는 방안으로, 이들을 강우, 기상, 및 유역 특성인자로 다변량 회귀분석한 후 이를 Monte Carlo 모의기법을 통하여 분석하였다. 아울러 이렇게 얻은 결과는 Bootstrap 기법으로 분석한 결과 및 기존에 많이 사용되어 왔던 경험식과도 비교 검토하였다. 이상과 같은 과정을 통해 얻은 결과는 다음과 같다. (1) 관측된 호우사상의 수가 제한적인 경우, 유출특성에 미치는

본 연구에서는 관측자료에 나타난 Clark 단위도의 매개변수를 검토하고 그 변동성을 평가하였다. 여기에는 강우-유출과정에 영향을 미치는 유역 및 기상 특성인자들을 확률밀도함수를 적용하여 정량화하고, 이를 바탕으로 하여 관측 강우-유출 사상 중 평균적인 사상을 분류하며, 마지막으로 선별된 강우-유출 사상에 대해 Clark 단위도의 평균적인 매개변수를 유도하는 과정이 포함된다. 이러한 과정을 통해 얻은 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 유역을 대표하는

수공구조물의 설계홍수량 산정은 일반적으로 유출자료의 통계적 분석을 통해 산정된다. 하지만 자료의 부족으로 통계적인 방법을 이용하기 힘든 경우 이에 대한 대안으로 주로 강우-유출모형이 이용되고 있으며, 이 중 유출모형은 합성단위도법이 많이 이용되고 있다. 이러한 합성단위도 방법 중 국내에서는 Nakayasu 방법, Snyder 방법, SCS 방법, HYMO 방법 등이 주로 이용되거나 제안되었으며, 본 연구에서는 이러한 기존 방법들과 최근 개발된 건기연의

일반적으로 합성단위도법은 강우-유출기록이 없는 유역의 설계홍수량 산정을 위해 제안되었다. 그러나 국내에서는 아직까지 자료의 부족 등으로 외국에서 개발된 각종 유출모의 모형이 주로 이용되고 있다. 따라서 그 동안 축적된 국내의 강우-유출 자료를 이용하여 국내의 수문특성엥 적합한 유출모형의 개발이 절실한 상황이다. 이를 위해 본 연구에서는 설마천 유역의 2개 지점과 IHP 대표유역인 평강창, 보청천, 위천의 17개 지점에 대해 그 동안 축 (중략) 특성 관

지형형태학적 순간단위도(GIUH)는 미계측유역이나 관측자료가 충분하지 않은 유역의 적용을 목적으로 한다. 이를 위해서는 GIUH의 동역학적 매개변수인 특성속도의 정도 있는 추정이 가장 중요한 요소이나 아직까지 그에 대한 정확한 산정방법은 개발되어 있지 못한 실정이다. 실측된 강우 유출자료가 존재할 경우, 특성속도의 추정은 상대적으로 용이하나. GIUH의 목적에 맞지 않는다. 이 미계측 유역에 대한 유출 해석임을 상기한다면 특성속도 역시 지형형태학적인 해

하천치수를 고려한 프랙탈 차원의 개념을 실제 강우-유출 모형에 적용시키는 방안으로써 스나이더 합성단위유량 도법을 택하였으며, 5대강 수계의 29개 유역에 대한 지형자료와 관측단위유량도 자료를 이용하여 4가지 형태의 스나이더형 관계식을 유도하였다. 29개 유역에 대한 분석과 2개 유역에 대한 검증 결과 하천길이의 프랙탈적인 성질을 이용하고 기계산된 자료는 기계산된 값을 이용하는 스나이더형 관계식이 가장 좋은 결과를 보여주었다. 하천차수 유역중심에서 출구까