[표제지 등]

목차

제1장 서론 13

1.1. 과업의 목적 14

1.2. 과업의 범위와 내용 15

제2장 강우 및 유출자료의 수집 및 분석 17

2.1. 유역내 우량 및 유출자료의 수집 및 검증 18

2.1.1. 유역의 개황 18

2.1.2. 수문 관측소 현황 21

2.1.3. 수문자료의 수집 및 분석 26

2.2. 분석 호우사상의 선정 32

2.2.1. 단일 호우사상의 선정 기준 32

2.2.2. 유역의 호우현황 33

2.2.3. 분석호우사상의 선정 34

2.3. 강우의 시간적, 공간적 분포 분석 39

2.3.1. 강우의 시간적 분포 분석 39

2.3.2. 강우의 공간적 분포 분석 40

2.4. 배수위 영향구간 분석 49

제3장 유역유출 예측모형의 매개변수 결정방안 검토 51

3.1. 홍수유출모형의 매개변수 추정을 위한 대상호우 선정 52

3.1.1. 선정 호우 사상 52

3.1.2. 대상호우의 우량주상도 및 유출수문곡선 수집 및 분석 53

3.2. 소유역별 지체시간, 저류상수의 결정 56

3.2.1. 분할 소유역별 지체시간 및 저류상수의 결정 56

3.3. 유역유출모형의 유효우량 산정에 관한 매개변수 산정 59

3.3.1. NRCS 유효우량 산정 방법 59

3.3.2. 강우 유효성에 관한 매개변수 산정[내용누락;p.57~64) 64

제4장 하도유출 예측모형의 매개변수 결정방안 검토 77

4.1. 하도구간별 지체시간 추정 78

4.2. 하도구간별 저류상수 추정 78

4.2.2. 하도 저류상수 추정 79

제5장 저류함수 매개변수 조정방안 109

5.1. 대표 호우사상 선정 111

5.2. 저류함수법의 매개변수 조정 112

5.3. 모형의 적용 115

제6장 통계학적 모형을 이용한 홍수위 예측 120

6.1. 개요 121

6.2. 홍수예측 모형 124

6.2.1. 대표매개변수 산정 124

6.3. 통계학적 모형의 적용 결과 139

제7장 수치예보자료의 활용성 검토 152

7.1. 개요 153

7.2. 수치예보자료의 활용성 검토 157

7.2.1. 한강홍수통제소에 전송되는 RDAPS 자료의 특성 157

7.2.2. 수치예보자료와의 소유역 Mapping 161

7.2.3. 수치예보자료와 강우관측소 Mapping 163

7.2.4. 시스템 재설계 164

7.3. 수치예보자료의 정확도 검토 166

7.3.1. 주요지천 홍수예보시스템에서의 수치예보자료의 검증 166

제8장 전산프로그램 개선 및 테스트 런 179

8.1. 프로그램 개선 목적 180

8.2. 프로그램 개선 내용 180

8.2.1. 프로그램 개선 기본방향 180

8.3. 과업수행 결과 182

8.3.1. 개발대상업무 요약 및 개선안 정리 182

8.3.2. 시스템 구성 187

8.3.3. 주요화면 개선 내용 189

제9장 결론 및 향후 과제 195

9.1. 결론 196

9.2. 향후 과제 198

참고문헌 200

표 2.1.1. 중랑천 본류와 지천의 제원(한국하천일람, 2004) 20

표 2.1.2. 중랑천 유역내 관할 우량 관측소 22

표 2.1.3. 중랑천 티센망 구축에 사용된 우량관측소 22

표 2.1.4. 중랑천 유역 수위 관측소 일람 24

표 2.1.5. 기상특보(2002년 ~ 2005년) 27

표 2.1.6. 중랑천 유역의 유역별 티센계수(2004년이전) 29

표 2.1.7. 중랑천 유역의 유역별 티센지배면적(×10³㎡)(2004년이전) 30

표 2.1.8. 중랑천 유역의 유역별 티센계수(2004이후) 31

표 2.1.9. 중랑천 유역의 유역별 티센지배면적(×10³㎡)(2004이후) 31

표 2.1.10. 중랑천 유역의 수위 유량 관계곡선식 32

표 2.2.1. 중랑천 유역의 우량관측소별 분석 호우사상(2002~2005) 35

표 2.3.1. 중랑천 유역의 Huff 분포의특성변수 39

표 2.3.2. 유역별 평균 누가우량(중랑천) 42

표 2.3.3. 누가면적별 지속시간별 최대평균강우량(중랑천) 43

표 2.3.4. 유역별 대상호우별 누가우량(중랑천) 44

표 2.3.5. 유역별 대상호우별 누가우량 순위 발생빈도(중랑천) 45

표 2.4.1. 중랑천의 배수위 영향표(100년빈도, 2,080CMS) 49

표 3.1.1. 중랑천 유역 홍수사상 및 원인 52

표 3.1.2. 유역평균강우량과 유출량(중랑천) 54

표 3.2.1. 유역의 저류상수 및 지체시간에 관한 경험식의 비교 56

표 3.3.1. 정밀토양도의 soil_code별 NRCS 수문학적 토양군 분류 61

표 3.3.2. Land use Table 속성과 토양형에 따른 CN(AMC-II 조건) 62

표 3.3.3. 토양형-식생피복형별 면적 및 CN(중랑천 소유역-1, AMC-II) 68

표 3.3.4. 토양형-식생피복형별 면적 및 CN(중랑천 소유역-2, AMC-II) 68

표 3.3.5. 토양형-식생피복형별 면적 및 CN(중랑천 소유역-3, AMC-II) 68

표 3.3.6. 토양형-식생피복형별 면적 및 CN(중랑천 소유역-4, AMC-II) 69

표 3.3.7. 토양형-식생피복형별 면적 및 CN(중랑천 소유역-5, AMC-II) 69

표 3.3.8. 토양형-식생피복형별 면적 및 CN(중랑천 소유역-6, AMC-II) 69

표 3.3.9. 소유역별 AMC별 평균 CN값[내용누락;p.57] 70

표 3.3.10. 총우량 및 AMC별 유효우량과 손실우량(중랑천-소유역1)[내용누락;p.58] 70

표 3.3.11. 총우량 및 AMC별 유효우량과 손실우량(중랑천-소유역2)[내용누락;p.59] 70

표 3.3.12. 총우량 및 AMC별 유효우량과 손실우량(중랑천-소유역3)[내용누락;p.60] 70

표 3.3.13. 총우량 및 AMC별 유효우량과 손실우량(중랑천-소유역4)[내용누락;p.61] 70

표 3.3.14. 총우량 및 AMC별 유효우량과 손실우량(중랑천-소유역5)[내용누락;p.62] 70

표 3.3.15. 총우량 및 AMC별 유효우량과 손실우량(중랑천-소유역6)[내용누락;p.63] 70

표 3.3.16. AMC별 1차유출률, 포화유출률 및 포화우량 76

표 4.2.1. 하천측량 성과를 이용한 저류상수 산정 구간 82

표 4.2.2. 각 유역별 각 구간별 하도경사 82

표 4.2.3. 하도저류상수 산정(중랑천 A구간 : 신곡~장암) 83

표 4.2.4. 하도저류상수 산정(중랑천 A구간 : 신곡~장암) 84

표 4.2.5. 하도저류상수 산정(중랑천 A구간 : 신곡~장암) 86

표 4.2.6. 하도저류상수 산정(중랑천 A구간 : 신곡~장암) 87

표 4.2.7. 하도저류상수 산정(중랑천 B구간 : 장암~월계) 89

표 4.2.8. 하도저류상수 산정(중랑천 B구간 : 장암~월계) 90

표 4.2.9. 하도저류상수 산정(중랑천 B구간 : 장암~월계) 92

표 4.2.10. 하도저류상수 산정(중랑천 B구간 : 장암~월계) 93

표 4.2.11. 하도저류상수 산정(중랑천 C구간 : 우이~중랑천 본류합류점) 95

표 4.2.12. 하도저류상수 산정(중랑천 C구간 : 우이~중랑천 본류합류점) 96

표 4.2.13. 하도저류상수 산정(중랑천 C구간 : 우이~중랑천 본류합류점) 98

표 4.2.14. 하도저류상수 산정(중랑천 C구간 : 우이~중랑천 본류합류점) 99

표 4.2.15. 하도저류상수 산정(중랑천 D구간 : 월계~중랑교) 101

표 4.2.16. 하도저류상수 산정(중랑천 D구간 : 월계~중랑교) 102

표 4.2.17. 하도저류상수 산정(중랑천 D구간 : 월계~중랑교) 104

표 4.2.18. 하도저류상수 산정(중랑천 D구간 : 월계~중랑교) 105

표 4.2.19. 하도구간 지체시간(Tl)(이미지참조) 및 조도계수(n) 107

표 4.2.20. 하도구간 저류상수 108

표 5.1.1. 매개변수 조정을 위한 대표호우사상 111

표 5.2.1. 소유역별 강우유효성, 지체시간(Tl)(이미지참조) 및 저류상수 113

표 5.2.2. 하도구간 저류상수, 지체시간(Tl)(이미지참조), 조도계수(n) 114

표 6.1.1. 유럽(Rhine 강)에서의 통계학적 모형 사용 예 122

표 6.2.1. 독립변수 선정을 위한 통계분석 134

표 6.2.2. 통계모형 매개변수 선정 통계분석(OLS방법) 136

표 6.2.3. 통계모형 매개변수 선정 통계분석(Stepwise방법) 137

표 6.2.4. 중랑천(중랑교) 통계모형 매개변수(OLS방법) 138

표 6.2.5. 중랑천(중랑교) 통계모형 매개변수(Stepwise방법) 138

표 6.3.1. 통계학적 모형 검증결과(중랑천-중랑교)-OLS방법 144

표 6.3.2. 통계학적 모형 검증결과(중랑천-중랑교)-OLS방법 144

표 6.3.3. 통계학적 모형 검증결과(중랑천-중랑교)-OLS방법 145

표 6.3.4. 통계학적 모형 검증결과(중랑천-중랑교)-OLS방법 145

표 6.3.5. 통계학적 모형 검증결과(중랑천-중랑교)-Stepwise방법 149

표 6.3.6. 통계학적 모형 검증결과(중랑천-중랑교)-Stepwise방법 149

표 6.3.7. 통계학적 모형 검증결과(중랑천-중랑교)-Stepwise방법 150

표 6.3.8. 통계학적 모형 검증결과(중랑천-중랑교)-Stepwise방법 150

표 7.1.1. 홍수 도달시간별 적정 홍수예보 모형 154

표 7.3.1. 중랑천 관측소별 사상별 총우량(T/M, 수치예보자료) 169

표 7.3.2. 중랑천 관측소별 T/M 및 수치예보자료 통계자료 173

표 7.3.3. 중랑천 소유역별 사상별 총우량(T/M, 수치예보자료) 174

표 7.3.4. 중랑천 소유역별 T/M 및 수치예보자료 통계자료 178

표 8.3.1. 지천홍수예보프로그램 개선 부문 183

표 8.3.2. 홍수예측 프로그램 재구축 부문 183

표 8.3.3. 자료관리 프로그램 개발 부문 184

표 8.3.4. 유틸리티 프로그램 개발 부문 184

표 8.3.5. 과업추진 내역 185

그림 2.1.1. 중랑천 유역도 19

그림 2.1.2. 중랑천 유역의 하천 모식도(한국하천일람2004) 21

그림 2.1.3. 송정 우량관측소(중랑천) 23

그림 2.1.4. 우이 우량관측소(중랑천-월계2교) 23

그림 2.1.5. 장암 우량관측소(중랑천-도봉차량기지) 23

그림 2.1.6. 의정부 우량관측소(중랑천-중앙초교) 24

그림 2.1.7. 신곡 수위관측소(중랑천-신곡교 하류) 25

그림 2.1.8. 우이 수위관측소(중랑천-월계2교) 25

그림 2.1.9. 중랑교 수위관측소(중랑천-중랑교) 26

그림 2.2.1. 중랑천 유역의 월별 발생빈도(02년~05년:80mm이상의호우) 33

그림 2.2.2. 중랑천 유역의 년별 발생빈도(02년~05년:80mm이상의호우) 33

그림 2.3.1. 중랑천 유역분할도 41

그림 2.3.2. 중랑천의 DAD 곡선 43

그림 2.3.3. 소유역1의 순위 발생빈도(중랑천) 45

그림 2.3.4. 소유역2의 순위 발생빈도(중랑천) 46

그림 2.3.5. 소유역3의 순위 발생빈도(중랑천) 46

그림 2.3.6. 소유역4의 순위 발생빈도(중랑천) 47

그림 2.3.7. 소유역5의 순위 발생빈도(중랑천) 47

그림 2.3.8. 소유역6의 순위 발생빈도(중랑천) 48

그림 2.3.9. 소유역7의 순위 발생빈도(중랑천) 48

그림 2.4.1. 중랑천 배수위 영향 구간(100년빈도) 50

그림 3.1.1. 유출수문곡선(중랑천) 53

그림 3.3.1. 중랑천 유역 토지피복도(환경부) 64

그림 3.3.2. 중랑천 정밀토양도(농업과학기술원) 65

그림 3.3.6. 중랑천 수문학적 토양군도 66

그림 3.3.4. 중랑천 유출곡선지수 67

그림 3.3.6. 총우량-손실우량 및 총우량-유효우량 관계(중랑천-소유역1)[내용누락;p.64] 70

그림 3.3.7. 총우량-손실우량 및 총우량-유효우량 관계(중랑천-소유역2) 71

그림 3.3.8. 총우량-손실우량 및 총우량-유효우량 관계(중랑천-소유역3) 72

그림 3.3.9. 총우량-손실우량 및 총우량-유효우량 관계(중랑천-소유역4) 73

그림 3.3.10. 총우량-손실우량 및 총우량-유효우량 관계(중랑천-소유역5) 74

그림 3.3.11. 총우량-손실우량 및 총우량-유효우량 관계(중랑천-소유역6) 75

그림 4.2.1. 중랑천 소유역 분할도 81

그림 4.2.2. 중랑천 하천모식도 81

그림 4.2.3. Ql~Sl관계곡선(중랑천 A구간 : 신곡~장암)(이미지참조) 85

그림 4.2.4. Ql~Sl관계곡선(중랑천 A구간 : 신곡~장암)(이미지참조) 85

그림 4.2.5. Ql~Sl관계곡선(중랑천 A구간 : 신곡~장암)(이미지참조) 88

그림 4.2.6. Ql~Sl관계곡선(중랑천 A구간 : 신곡~장암)(이미지참조) 88

그림 4.2.7. Ql~Sl관계곡선(중랑천 B구간 : 장암~월계)(이미지참조) 91

그림 4.2.8. Ql~Sl관계곡선(중랑천 B구간 : 장암~월계)(이미지참조) 91

그림 4.2.9. Ql~Sl관계곡선(중랑천 B구간 : 장암~월계)(이미지참조) 94

그림 4.2.10. Ql~Sl관계곡선(중랑천 B구간 : 장암~월계)(이미지참조) 94

그림 4.2.11. Ql~Sl관계곡선(중랑천 C구간 : 우이~중랑천 본류합류점)(이미지참조) 97

그림 4.2.12. Ql~Sl관계곡선(중랑천 C구간 : 우이~중랑천 본류합류점)(이미지참조) 97

그림 4.2.13. Ql~Sl관계곡선(중랑천 C구간 : 우이~중랑천 본류합류점)(이미지참조) 100

그림 4.2.14. Ql~Sl관계곡선(중랑천 C구간 : 우이~중랑천 본류합류점)(이미지참조) 100

그림 4.2.15. Ql~Sl관계곡선(중랑천 D구간 : 월계~중랑교)(이미지참조) 103

그림 4.2.16. Ql~Sl관계곡선(중랑천 D구간 : 월계~중랑교)(이미지참조) 103

그림 4.2.17. Ql~Sl관계곡선(중랑천 D구간 : 월계~중랑교)(이미지참조) 106

그림 4.2.18. Ql~Sl관계곡선(중랑천 D구간 : 월계~중랑교)(이미지참조) 106

그림 5.3.1. 중랑천(2002/08/04-/08/10) 115

그림 5.3.2. 중랑천(2003/07/21-/07/26) 116

그림 5.3.3. 중랑천(2003/08/05-/08/10) 116

그림 5.3.4. 중랑천(2003/08/19-/08/22) 117

그림 5.3.5. 중랑천(2004/07/03-/07/06) 117

그림 5.3.6. 중랑천(2004/07/11-/07/19) 118

그림 5.3.7. 중랑천(2005/06/26-/06/29) 118

그림 5.3.8. 중랑천(2005/08/24-/08/27) 119

그림 5.3.9. 중랑천(2005/09/12-/09/15) 119

그림 6.1.1. 회귀분석 절차 123

그림 6.2.1. 사상2(2002/07/05~07/07) 125

그림 6.2.2. 유출량 자료(중랑교, 신곡, 우이)를 이용한 분석(OLS) 128

그림 6.2.3. 유량2(중랑교, 우이)를 이용한 분석(OLS) 129

그림 6.2.4. 유량2(중랑교, 신곡)을 이용한 분석(OLS) 129

그림 6.2.5. 수위3(중랑교, 신곡, 우이)를 이용한 분석(OLS) 130

그림 6.2.6. 수위2(중랑교, 우이)를 이용한 분석(OLS) 130

그림 6.2.7. 수위2(중랑교, 신곡)을 이용한 분석(OLS) 130

그림 6.2.8. 강우-수위3(중랑교, 신곡, 우이)를 이용한 분석(OLS) 131

그림 6.2.9. 강우-수위(중랑교)를 이용한 분석(OLS) 132

그림 6.2.10. 강우-수위(중랑교)를 이용한 분석(Stepwise) 132

그림 6.2.11. 강우-유출량(중랑교)을 이용한 분석(OLS) 133

그림 6.2.12. 강우-유출량(중랑교)을 이용한 분석(Stepwise) 133

그림 6.2.13. 홍수량 예측모형의 구조 135

그림 6.3.1. 중랑천 통계학적 모형 예측결과(사상3-30분예측,OLS) 141

그림 6.3.2. 중랑천 통계학적 모형 예측결과(사상3-60분예측,OLS) 141

그림 6.3.3. 중랑천 통계학적 모형 예측결과(사상3-90분예측,OLS) 142

그림 6.3.4. 중랑천 통계학적 모형 예측결과(사상3-120분예측,OLS) 142

그림 6.3.5. 중랑천 통계학적 모형 예측결과(사상3-150분예측,OLS) 143

그림 6.3.6. 중랑천 통계학적 모형 예측결과(사상3-180분예측,OLS) 143

그림 6.3.7. 중랑천 통계학적 모형 결과(사상3-30분예측, Stepwise) 146

그림 6.3.8. 중랑천 통계학적 모형 결과(사상3-60분예측, Stepwise) 146

그림 6.3.9. 중랑천 통계학적 모형 결과(사상3-90분예측, Stepwise) 147

그림 6.3.10. 중랑천 통계학적 모형 결과(사상3-120분예측, Stepwise) 147

그림 6.3.11. 중랑천 통계학적 모형 결과(사상3-150분예측, Stepwise) 148

그림 6.3.12. 중랑천 통계학적 모형 결과(사상3-180분예측, Stepwise) 148

그림 6.3.13. 주요지천홍수예경보시스템의 통계학적 예측모형 적용(중랑천) 151

그림 7.1.1. 도시지역 하천에서의 홍수예경보 시스템의 절차 153

그림 7.1.2. 홍수계열 선행시간(Lead Time)의 구성 155

그림 7.2.1. 수치예보자료의 한강홍수통제소 DB로의 전송 시각 158

그림 7.2.2. 기상청 수치예보자료의 격자 포인트 159

그림 7.2.3. 기상청에서 제공하는 수치예보자료에서 강수 부분을 추출하는 프로그램(예) 160

그림 7.2.4. 수치예보자료와 유역경계 중첩 161

그림 7.2.5. 유역격자 DB와 수치예보자료 DB의 참조 162

그림 7.2.6. 유역격자와 수치예보자료 포인트 대응 162

그림 7.2.7. 우량관측소와 수치예보자료의 대응 163

그림 7.2.8. 수치예보자료의 대응을 위한 우량관측소 속성 테이블 164

그림 7.2.9. 수치예보자료와 T/M자료 비교(그래프형) 164

그림 7.2.10. 수치예보자료와 T/M자료 비교(분포형) 165

그림 7.3.1. 관측소별 자료 비교(T/M자료/수치예보자료) 170

그림 7.3.2. 관측소별 자료 비교(T/M-수치예보자료) 170

그림 7.3.3. 소유역별 자료 비교(T/M-수치예보자료) 175

그림 8.3.1. 시스템 구성 187

그림 8.3.2. S/W 구성 188

그림 8.3.3. 그래프형 자료 화면 189

그림 8.3.4. 강우의 분포형 표현 화면 190

그림 8.3.5. 해당 지천의 상황판 조회(현재 강우량 자료) 화면 191

그림 8.3.6. 주요지점에 대한 수위변화를 참조하기 위한 그래프 191

그림 8.3.7. 다중 홍수예측 화면 192

그림 8.3.8. 통계학적 예측 모형 화면 193

그림 8.3.9. 자동 홍수예측 화면 194