SWAT 모형을 이용한 임하호의 유입량과 부유사량 예측

김보경(Kim Bo Kyung),김상단(Kim Sangdan),경민수(Kyuong Min Soo),김형수(Kim Hung Soo) 대한토목학회 2006 대한토목학회 학술대회 Vol.2006 No.10

HEC-HMS와 HEC-RAS를 이용한 댐 붕괴 해석

홍승진(Hong Seung-Jin),김수전(Kim Soo-Jun),김형수(Kim Hung-Soo),경민수(Kyung Min-Soo) 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 B Vol.29 No.4B

본 연구에서는 HEC-HMS와 HEC-RAS 모형을 이용하여 소양강댐에 가능최대강수량이 발생하여 소양강댐이 붕괴할 경우 두 모형간의 소양강댐 직하류의 유출량을 산정해 그 결과를 비교하였다. 가능최대강수량은 태풍 루사의 호우사상을 사용하여 강릉지역의 면적별평균강우량과 수분최대화방법을 이용하여 산정하였다. 산정된 가능최대강수량은 지속시간(6 hr, 12 hr, 18 hr, 24 hr)별로 각각을 비교하였으며, HEC-HMS 모형의 입력자료로 이용하였고, HEC-HMS로 산정되어진 유입량자료를 HEC-RAS에서의 유입량 자료로 이용하여 부정류 해석을 실시하였다. 두 모형의 댐 붕괴 조건은 동일하게 입력하였으며, HEC-HMS 모형으로 산정되어진 첨두유출량은 HEC-RAS 모형보다 크게 산정되었다. HEC-RAS와 HEC-RAS와 댐 붕괴 해석을 이용해 두 모형의 적용성을 판단하였는데, HEC-HMS 모형보다는 HEC-RAS 모형이 댐 붕괴 해석에 대한 적용성에서 보다 실제에 가까운 모의를 할 수 있었다. 하지만 HEC-HMS 모형은 자료 구축이 용이하다는 측면에서 신속한 댐 붕괴 모의를 필요로 할 때 적용성이 있을 것으로 판단된다. 두 모형의 경우 댐 붕괴 해석에 대한 정확한 자료와 함께 각기 다른 붕괴해석 개념에 대한 가이드라인의 생성이 중요하다고 판단된다. 또한 두 모형이 모두 불확실성을 포함하고 있기 때문에 보다 자세한 지형인자와 실제 하천과 비슷한 자료의 구축의 필요성이 있다고 판단된다. This study simulates the dam break situation by a probable maximum precipitation of Soyang-River Dam using HEC-HMS model and HEC-RAS model and compares the simulated results. The probable maximum precipitation was calculated using the flood event of the typhoon Rusa occurred in 2002 and using the mean areal precipitation of the Gangreung region and the moisture maximization method. The estimated probable maximum precipitations were compared for the duration of 6, 12, 18, and 24 hrs and were used as input data for the HEC-HMS model. Moreover, the inflow data calculated by HEC-HMS were utilized as ones for HEC-RAS, and then unsteady flow analysis was conducted. The two models were used for the dam break analysis with the same conditions and the peak flow estimated by HEC-HMS was larger than that of the HEC-RAS model. The applicability of two models was performed from the dam break analysis then we found that we could simulate more realistic peak flow by HEC-RAS than HEC-HMS. However, when we need more fast simulation results we could use HEC-HMS. Therefore, we may need the guidelines for the different utilizations with different purposes of two models. Furthermore, since the two models still include uncertainties, it is important to establish more detailed topographical factors and data reflecting actual rivers.

홍수피해 잠재위험도, FSI, PFD의 비교 연구

임우생(Lim Woo Saeng),이건행(Lee Keon Haeng),경민수(Kyung Min Soo),김형수(Kim Hung Soo) 대한토목학회 2006 대한토목학회 학술대회 Vol.2006 No.10

홍수피해 잠재위험도와 소유역의 계획빈도 산정방법

임우생(Lim Woo Saeng),이건행(Lee Keon Haeng),경민수(Kyung Min Soo),김형수(Kim Hung Soo) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 B Vol.27 No.6B

기존에는 잠재위험도와 기왕최대강우량을 이용하여 계획빈도를 결정하였다. 그러나, 기왕최대강우량은 이미 발생한 최대강우량이기 때문에 안전치를 고려해 산정한 계획빈도를 따라가지 못하였고, 잠재위험도에 따른 계획빈도의 범위가 매우 작은 문제점이 있었다. 따라서, 본 연구에서는 안양천 유역의 기왕최대강우량과 잠재위험도를 이용하여 계획빈도를 산정하는데 있어 계획빈도의 가중치를 결정하였다. 그 가중치는 공시지가와 홍수량이며, 기왕최대강우량으로 계획빈도를 산정하는데 수도권지역의 기상청 강우관측소 6곳에 대하여 크리깅(kriging)기법을 이용하여 기존 산정법보다 좀 더 간편하고 필요한 유역에 대해서 언제든지 간단히 산정하게 하고자 하였다. 그 결과, 안양천 유역의 기왕최대강우량에 해당하는 빈도는 112년으로 결정되었으며, 공시지가와 홍수량의 가중치로 산정한 안양천 유역의 소유역별 계획빈도는 약 45년부터 200년까지 분포하였다. 200년의 계획빈도를 갖는 지역은 안양천 유역의 하구지점이며, 행정구역상 서울시 영등포구이다. 이 지역은 공시지가가 높고 단위면적당 홍수량이 많아 가장 높게 산정되었다. 본 연구의 결과를 이용하여 앞으로는 수도권지역의 필요한 유역에 해당하는 .shp 파일만 있으면 기왕최대강우량에 해당하는 빈도, 즉 잠재위험도 100일때의 빈도를 결정할 수 있을 것이다. 현재 국가하천, 지방1ㆍ2급 하천 등의 분류에 의해 계획빈도를 결정하는 것을 유역의 조건에 따라 보다 더 합리적으로 산정할 수 있을 것으로 판단된다. The previous study determined the design frequency by using the Potential Risk of Flood Damage(PRFD) and the recorded maximum rainfall. But, we had problems that the estimated design frequency did not catch up with it which is safely designed because a rainfall that the recorded maximum rainfall had already occurred, and it had a narrow range according to the values of PRFD. So, in this study we estimated the weighting coefficients in connecting PRFD to a design frequency by the recorded maximum rainfall in An-Yang stream basin. The coefficients are public land price and flood discharge and anyone who wants to estimate the design frequency by a recorded maximum rainfall can compute the frequency more easily than existing estimation method by using Kriging technique for 6-rainfall gage station of Korea Meteorological Administration (KMA) in the metropolitan area. As the results, the design frequency corresponding to the recorded maximum rainfall was calculated as 112 years. Also we estimated the design frequencies for small river basins in An-Yang stream and the estimated frequncies were in the range from 45 to 200 years. The region holding the frequency of 200 years is an estuary area of An-Yang stream, and this is in Yeongdeungpogu, Seoul. This area has the highest design frequency since it has high public land price and flood discharge per unit basin area as a national river area. So, we can determined the design frequency corresponding to a recorded maximum rainfall which has a PRFD value of 100 if we have the .shp file for study basins. At present, the design frequency is determined according to the class of a river such as the national river, regional rivers of the first or the second classes. However, if we use the suggested methodology in this study we can determine the design frequency more reasonably.

홍수피해발생 잠재위험도와 기왕최대강수량을 이용한 설계빈도의 연계

박석근(Park Seok Geun),이건행(Lee Keon Haeng),경민수(Kyung Min Soo),김형수(Kim Hung Soo) 대한토목학회 2006 대한토목학회논문집 B Vol.26 No.5B

현재 홍수피해에 대한 잠재성은 홍수피해잠재능(PFD)에 의해 나타내고 있으나 하천유역의 설계빈도와의 연계성이 없어 실무에서 이용하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 홍수피해발생 잠재위험도라는 개념을 도입하고 그 산정방안을 마련하여 산정된 잠재위험도와 설계빈도와의 연계성을 제시하였다. 홍수피해발생 잠재위험도는 위험성, 노출성, 취약성의 세가지 세부요소로 산정되며, 위험성은 홍수사상의 발생확률, 노출성은 자산 등이 특정 홍수시장 혹은 홍수재해에 노출되어 있는 정도, 취약성은 홍수에 대비한 시설들의 취약 정도를 나타낸다. 이 세부요소들은 또 다시 세세부요소를 가지며 위험성은 지속 기간별 빈도별 확률강우량등으로 표현가능하고, 노출성은 인구밀도와 공시지가, 취약성은 지역낙후도지수와 홍수방어능력지수를 세세부요소로 선정하였다. 홍수피해발생 잠재위험도 산정식의 가중계수를 결정하기 위해서 전문가의 의견을 통한 계층 분석과정(AHP)기법을 이용하였다. 안양천 유역에 대하여 홍수피해발생 잠재위험도를 산정하였고, 잠재위험도와 기왕최대강수량을 이용하여 시ㆍ군ㆍ구 단위로 설계빈도를 산정할 수 있었다. 안양천의 기존 설계빈도는 본류구간에서는 200년, 지류 구간에서는 50년에서 100년사이로 정하고 있으나, 본 연구에서는 안양천유역 전체에 대하여 설계빈도를 약 110년에서 130년정도로 결정하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 기법을 이용하여 행정구역단위의 설계빈도를 제시할 수 있었으며, 이는 향후 유역별 및 하천별로도 잠재위험도와 설계빈도를 산정할 수 있을 것으로 사료된다. The Potential Flood Damage (PFD) is widely used for representing the degree of potential of flood damage. However, this cannot be related with the design frequency of river basin and so we have difficulty in the use of water resources field. Therefore, in this study, the concept of Potential Risk for Flood Damage Occurrence (PRFD) was introduced and estimated, which can be related to the design frequency. The PRFD has three important elements of hazard, exposure, and vulnerability. The hazard means a probability of occurrence of flood event, the exposure represents the degree that the property is exposed in the flood hazard, and the vulnerability represents the degree of weakness of the measures for flood prevention. Those elements were devided into some sub-elements. The hazard is explained by the frequency based rainfall, the exposure has two sub-elements which are population density and official land price, and the vulnerability has two sub-elements which are undevelopedness index and ability of flood defence. Each sub-elements are estimated and the estimated values are rearranged in the range of 0 to 100. The Analytic Hierarchy Process (AHP) is also applied to determine weighting coefficients in the equation of PRFD. The PRFD for the Anyang river basin and the design frequency are estimated by using the maximum rainfall. The existing design frequency for Anyang river basin is in the range of 50 to 200. And the design frequency estimation result of PRFD of this study is in the range of 110 to 130. Therefore, the developed method for the estimation of PRFD and the design frequency for the administrative districts are used and the method for the watershed and the river channel are to be applied in the future study.

지하차도 침수해석 및 모형화 방안

이대영(Lee Dae Young),이건행(Lee Keon Haeng),경민수(Kyung Min Soo),김형수(Kim Hung Soo) 대한토목학회 2007 대한토목학회 학술대회 Vol.2007 No.10

가중치를 고려한 홍수피해 잠재위험도와 계획빈도의 연계

임우생(Lim Woo Saeng),이건행(Lee Keon Haeng),경민수(Kyung Min Soo),김형수(Kim Hung Soo) 대한토목학회 2007 대한토목학회 학술대회 Vol.2007 No.10