강원도 양야 남대천 유역의 홍수 설계

소개글

강원도 양야 남대천 유역의 홍수 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 선정 배경

2. 연구목적 및 방법

3. 기존 하천정비기본계획의 문제점

4. 유역저류시설의 세부분류

5. 저류지 홍수조절방법

6. 강원도 양양 남대천의 개요

7. 홍수사상(태풍 RUSA)

8. 홍수피해 현황

9. 홍수저류효과

10. 수리학적 검토

11. 수문학적 검토

12. 모형 결과 비교

13. 결론 및 고찰

본문내용

,520
589,900
5.02
SA3
No.37 ~ No.47 (우안)
245,170
1,123,300
4.58
SA4
No.45 ~ No.51 (좌안)
86,530
273,050
3.16
SA5
No.49 ~ No.56 (우안)
278,100
952,660
3.43
SA6
No.54 ~ No.59 (좌안)
222,500
793,950
3.57
SA7
No.59 ~ No.65 (우안)
81,577
493,610
6.05
SA8
No.67 ~ No.75 (좌안)
96,918
237,120
2.45
<저류지 제원>
2) CLARK 유역추적법 적용
강우-유출 모형은 2개 강우관측소(속초, 강릉)의 2002년 8월 31일~9월 1일의 강우기록을 이용하여, 유역추적법을 통해 모의되었으며, 양양 남대천 유역을 소규모 유역으로 분할하여 수문곡선 합성과정을 통해 양양 남대천 유역을 소규모 유역으로 분할하여 수문곡선 합성과정을 통해 양양수위표 지점의 홍수량을 산정한 결과 5,224m3/sec로 수위표 실측 수위를 통한 홍수량과 625m3/sec 정도의 차이를 보이는 것을 알 수 있다.
지점
대상호우
홍수량(m3/sec)
수위표
수문모형
양양수위표
2002.8.31 ~ 9.01
4,599
5,224
<홍수량 비교>
3) 저류해석 결과
초기시간에서 14시간 후까지(2002.08.31 09:00~23:00)는 유량 및 수위가 저류지 고려의 유무에 관계없이 동일한 것을 볼 수 있는데, 이는 제방 붕괴가 아직 발생하지 않았다는 것을 의미한다.
그 이후부터 저류지를 고려한 경우에는 상류부에서 제방 붕괴에 따른 하천유량의 저류지 유입으로 인해 유량 및 수위가 더 이상 증가하지 않고 비교적 균일하게 되어, 저류지를 고려하지 않은 경우에 비해 유량 및 수위가 더 작은 것을 볼 수 있다. 저류지 고려 시 유량 감소에 따른 하도 내에 감소된 유수용적량은 약 5,330,000m3으로 산정되어, 전체 저류용적과 유사한 것을 확인할 수 있다.
<양양교지점(No. 22+004)에서 시간에 따른 흐름 변화>
<저류지별 유입수문곡선 및 수위(수리학적 검토)>
11. 수문학적 검토
1) 홍수량 산정 및 저류지 모형 구축
홍수량 산정 및 저류지 모형에 의한 홍수저류량 검토를 위해 이용된 것이 HEC-HMS이다. 적용된 저류지는 수리학적 검토와 동일한 8개 저류지를 대상으로 동일한 조건하에서 분석을 수행하며, 저류지별 월류 시점(분기 홍수량)은 첨두홍수량 발생시간을 전후로 저류지로 유입되는 홍수량의 총체적이 저류지의 용량과 유사하도록 각각의 범람원에 대한 저류용량을 고려하여 설정한다.


저류지명
유입홍수량
(m3/sec)
분기홍수량
(m3/sec)
저류홍수량
(m3/sec)
SA1
2,067
1,970
97
SA2
2,102
2,050
52
SA3
2,180
2,080
100
SA4
2,198
2,170
28
SA5
2,262
2,180
82
SA6
2,341
2,250
91
SA7
2,381
2,340
41
SA8
2,405
2,380
25
<저류지별 분기홍수량(침수 홍수량)>
2) 해석 결과
수문모형에 의한 저류지 홍수조절 전, 후의 첨두홍수량을 비교하고, 시간에 따른 홍수량의 변화를 도시한다.
침수범람(저류지)이 발생하지 않는 유출모형에 의한 첨두홍수량이 5,224m3/sec인데 반해 저류지에 의해 침수범람이 모의된 모형의 첨두홍수량은 4,813m3/sec으로 411m3/sec(약 7.8%)의 홍수량이 조절된 것으로 분석되었다. 양양수위표 지점의 실측홍수량이 4,599m3/sec인 것과 비교할 때 실측홍수량과 약 4.2%의 차이를 보이고 있다.
구 분
첨두홍수량
(m3/sec)
실측홍수량
(m3/sec)
오 차
수문모형
저류지를 고려하지 않은 경우
5,224
4,599
625
13.6%
저류지를 고려한 경우
4,813
192
4.2%
수리모형
저류지를 고려한 경우
4,570
-29
-0.6%
<저류지 홍수저류에 의한 첨두 유량 변화(양양교지점(No. 22+004))>

<저류지별 유입수문곡선(수문학적 검토)>
12. 모형 결과 비교
양양수위표 지점의 실측 홍수량인 4,599m3/sec에 대해 수리학적 모형은 4,570m3/sec, 수문학적 모형은 4,813m3/sec로 모의함으로써 수치적으로 판단할 때 수리학적 모형이 수문학적 모형보다 좀 더 근접한다는 것을 알 수 있다.
단, 수리학적 모형이 저류지 모형을 고려하지 않은 경우의 양양수위표 지점의 홍수량을 수문학적 모형에 비해 약 4.6% 정도 작게 모의하고 있는 점을 고려할 때 저류지를 모의한 두 가지 모형을 수치적으로 비교하는 것은 어렵다고 할 수 있다.
수리학적 모형의 수문학적 모형 대비 감소 비율을 적용하면, 수리학적 모형의 저류지 모의시 첨두홍수량은 4,570m3/sec에서 약 4.7% 정도 증가한 4,783m3/sec로 판단할 수 있으며, 이는 수문학적 저류지 모의와 약 30m3/sec(0.6%) 정도의 매우 작은 차이를 보이는 값이다.
분석결과 해석상의 조건이 서로 다른 모형임에도 불구하고 두 가지 모형의 분석결과가 매우 유사하다는 것을 알 수 있으며, 두 모형에 적용된 저류지의 용량이 동일한 점을 고려할 때 저류지의 첨두홍수량 저감 효과의 지배적인 인자가 저류용량인 것으로 사료된다.
13. 결론 및 고찰
2002년 9월 양양수위표 지점의 수위관측기록의 유출량(4,599m3/sec)은 양양 남대천 구간 8개소 제내지 범람원(저류지)의 홍수저류효과를 감안한 유출모형의 결과(4,570~4,813m3/sec)와 유사하게 나타났다.
유역단위 각종 치수사업계획수립을 위한 미계측유역의 유출량 추정에 있어 정확성 향상을 위한 다방면의 연구가 진행되어 왔으나, 각기 다른 유역의 지형적 여건, 유역 반응계수, 강우의 시공간적 분포형태, 유출모형의 선정 등 여러 단계의 가정과 판단을 거침에도 불구하고 산정결과 검증의 어려움을 해소하기 위해서는 실측유량자료의 축척이 무엇보다도 우선되어야 할 것이라는 생각이 들었다.

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