20. 유효우량산정*

문제) 13. 강우유출해석에서 유효우량 산정방법을 설명하시오. 98-1

문제) 6. 유효우량 산정방법에 대하여 설명하시오. 105-1

문제) 4. NRCS의 유효우량 산정 방법인 유출곡선지수(CN)와 관련하여 다음과 같은 항목에 대하여 설명하시오. 117-2

       ① NRCS 방법이 실무에서 주로 채택되는 이유

       ② 우리나라 실정에 맞도록 수정된 내용(토지이용형태 구분, 유출곡선지수 기준 수정 및 추가 등)

       ③ 실무적용상 문제점에 대한 개선사항

문제) 2. NRCS 유효우량 산정 모형은 직접유출량(유효우량) Q, 총강우량 P, 유역의 최대잠재 보유수량 S 등과의 관계식이다. 123-4

      1) NRCS 모형으로 유효우량을 산정하는 공식을 유도하시오.

      2) 유출곡선지수가 85이라 할 때 유효우량이 발생하는 한계강우량을 산정하시오.

      3) 유출곡선지수가 100이라 할 때 잠재보유수량과 발생되는 현상을 설명하시오.

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1. 유효우량산정

  ⑴ 유효우량

     ① 총강우량으로부터 침투에 의한 손실을 뺀 값은 유효우량 (∴ 총강우량-침투에 의한 손실)

     ② 유효우량 : 지표면 + 중간유출

  ⑵ 목적 : 설계강우 주상도 ⇒ 유효우량 주상도로 변환

  ⑶ 방법 : 일정비법, 일정손실률법, 초기손실-일정손실률법, 침투곡선법, SCS방법

2. 유효우량 산정방법

   ⑴ 일정비법(일정비 손실우량)

     ① 시간 구간별 강우량의 일정비율이 손실되고, 나머지가 유효우량이 된다는 가정

     ② 유출계수와 같은 개념으로, 과다한 선행강우로 지면이 포화되어 있는 경우에 적합

   ⑵ 일정손실률법(일정량 손실우량)

     ① φ-지수법과 같이 강우기간 동안의 침투능이 일정하다는 가정

     ② 선행토양 함수량이 많고 큰 호우에 적합(포화상태)

   ⑶ 초기손실-일정손실률법(초기손실-일정량 손실우량)

     ① 유역의 토양수분 미흡량이 초기 강우로 충족될 때까지 유출이 없고, 초기손실 발생 후 일정률로 손실된다는 가정

     ② 유역이 건조한 상태에 적합

     ③ 실측자료의 부족으로 초기손실과 일정손실을 결정할 수 없는 경우가 대부분이므로 실제 적용은 곤란

   ⑷ 침투곡선법 : Horton, Philips, Holtan, Green-Ampt 등

     ① 강우가 계속됨에 따라 토양침투율이 감소하는 특성을 표현하는 Horton, Holtan, Phillps 등의

          침투능 곡선으로 시간구간별 손실량을 계산

     ② 유역 상태에 맞는 침투능 곡선 계산이 어렵지만, 이론적으로 가장 합리적인 방법

   ⑸ SCS방법

     ① 유역의 토양특성과 식생피복상태 등에 대한 자료만으로 유효우량을 산정

     ② 미계측유역의 유효우량 산정에 널리 사용

     ③ 유역의 유출능력은 선행토양함수조건(AMC)에 크게 영향을 받음

       ⓐ AMC-Ⅰ : 유역토양이 건조, 유출율 낮음

 

       ⓑ AMC-Ⅱ : 유출율 보통

       ⓑ AMC-Ⅲ : 유역토양이 수분으로 거의 포화, 유출율이 높은 상태

 

     ④ 장기간 동안의 AMC조사분석결과를 이용하여 유출곡선지수(CN)를 결정

     ⑤ 설계안전고려, 유출율이 가장 높은 AMC-Ⅲ조건을 적용하여 CNⅢ를 채택

          (투수성 지형(제주도)등에서는 CNⅡ를 채택, 초기손실도 Ia = 0.4S가 바람직)

    ⑥ 잠재보유수량 S를

로부터 구한 후,

 

를 이용하여 유효우량을 산정

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