설계홍수량 설명자료
설계홍수량 산정시 앞서 결정된 설계강우량을 기준으로 강우-유출관계를 나타내는 적절한 홍수 유출모형을 선정하여 계산하는 할 수 있다. 중소규모 자연하천 유역의 설계홍수량은 단위유량도법, Snyder의 합성단위유량도법, 미국 자원보호국(NRCS)의 합성단위유량도법, Clark의 유역추적법 등을 사용하여 산정한다. 대규모 자연하천 유역의 설계홍수량을 산정하기 위해서는 하천유역을 적절히 분할하고 분할된 소유역별로 설계홍수 수문곡선을 계산한 후 하천망에 대한 홍수추적에 의하여 설계홍수량을 산정한다.
설계홍수량 산정은 치수구조물의 규모를 결정하는 가장 기초가 되는 분석 과정이지만 우리나라의 경우 현재까지 기준상의 미흡한 부분이 많이 있어서 설계홍수량 산정 결과의 신뢰도가 매우 낮으며 또한 기존 고시된 설계홍수량에 맞추는 방식을 적용하고 있으므로, 이를 개선할 수 있는 방안이 시급한 실정이다.
따라서 앞서 제시된 미래 기후의 변화를 고려한 설계강우를 기반으로 설계홍수량을 산정하여 우리나라 설계홍수량의 문제점을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 수자원법 제3장 수자원계획의 수립 및 관리에서는 수자원의 효율적 이용 및 통합적 개발, 홍수예방 및 홍수피해 최소화 등을 위한 다양한 계획들을 수립하게 되며, 실무에서는 본 자료를 미래 홍수량 산정 및 전망, 치수 계획 수립 등에 활용하여 미래 홍수량 변화에 대비 및 대응 수 있을 것으로 판단된다.
가능최대강우량도(probable maximum precipitation, PMP)
- 특정 유역, 특정 지속기간에 대해 가장 극심한 기상 조건에서 발생 가능한 최대 강수량을 의미한다.
- 대규모 댐 등 파괴 시 막대한 피해를 발생시킬 수 있는 수공구조물 설계 시 기준으로 삼는다.
- 대표적인 산정 방법으로는 통계학적 방법이 있으며, 관측소에서 일 강우량의 연 최대치계열자료를 통한 빈도해석을 수행함으로써 산정하는 방법이다.
강우량-유역면적-지속기간(Depth-Area-Duration, DAD)
- 강우사상에 대한 강우량, 면적, 지속기간 사이의 관계를 분석하여 다양한 크기의 면적 및 지속기간을 가진 최대강우량을 산정하는 방법이다.
- 유역평균강우량의 크기는 면적이 커질수록 작아지며, 강우량과 지속기간에는 비례한다.
- 지속기간에 따른 최대강우량을 표시한 곡선을 강우량-면적-지속기간(DAD) 곡선이라고 부른다.
강우량-유역면적-지속기간 곡선(https://www.water.or.kr/)
지역기후변화모델(Region Climate Model, RCM)
- 기상 관측소를 통해 기온, 강우량, 풍향 및 풍속, 증발산량 등 날씨를 이해하고 예측하는데 필요한 기상인자들이 실시간으로 수집되지만 측정된 기상자료만으로는 이해하기 어렵다.
- 기후모델은 기후 인자 간의 복잡한 상호 작용을 단순화시켜서 기후의 진행 과정을 이해하는 데 도움을 준다.
- 기후모델은 크게 전 지구적 기후모델(Global Climate Model, GCM)과 지역 기후모델(Region Climate Model, RCM)로 구분된다.
- 전 지구적 기후모델이 온실가스 농도의 변화 및 화산폭발과 같이 기후에 영향을 주는 거대한 규모의 효과를 계산하는 데 사용된다면, 지역 기후모델은 관심이 있는 지역에 한정하여
지역별 날씨와 같이 세밀한 기상 자료를 구할 때 사용된다.
참고문헌
■ Byung-Jin So; Jin-Young Kim; Hyun-Han Kwon; Carlos H.R. Lima, 2017, “Stochastic extreme downscaling model for an assessment of changes in rainfall
intensity-duration-frequency curves over South Korea using multiple regional climate models”, Journal of Hydrology
■ Carlos H.R. Lima; Hyun-Han Kwon; Jin-Young Kim, 2016, “A Bayesian beta distribution model for estimating rainfall IDF curves in a changing climate”, Journal of Hydrology
■ Kim, Jin-Young; Park, Chan-Young; Kwon, Hyun-Han, 2016, “조건부 Copula 모형을 활용한 시간단위 극치강우량 상세화 기법 개발”, 한국수자원학회
