설계강우량 산정을 위한 강우분석기법 개선방안 연구 : 섬진강 유역을 대상으로
Improving Rainfall Analysis Technique for Design Rainfall Estimation -A Case Study on the Seomjin River Basin-
- 주제(키워드) 확률강우량 , 자동기상관측소 , 연최대치계열 순위정렬 , 자료발생기법
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 이재응
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 건설교통공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000026934
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
최근 이상기후 및 기후변화로 인해 기상요소의 패턴이 변화하였고, 그에 따른 영향으로 인한 대형재해 증가로 피해를 입고 있다. 특히, 우리나라는 강우강도, 연평균 강수의 집중 및 지형 등의 영향으로 각 관측소에서 수집하는 강우자료에서 차이가 나타난다. 수자원 계획 및 설계, 연구에 있어서 강우분석을 위해 강우관측소를 선정할 때 설계기준에서는 설계 대상 유역과의 거리, 시우량 관측년수, 표고, 수계에 의한 유역분리 등을 종합적으로 고려해서 선정한다고 하였다. 하지만 기준이 명확하지 않아 기술자의 판단에 의존하고 있으며, 일부 유역에서는 지형조건의 영향으로 인한 관측소의 부재, 자료의 결측 및 미계측 등 신뢰성이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 관측소 선정에 있어 보다 신뢰성이 높고 일관성이 있는 기준을 제시하고자 자동기상관측소(Automatic Weather Station, AWS) 선정, 순위정렬 및 자료발생기법을 통한 설계강우량 산정 강우분석기법 개선방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 3가지 Case(Case-Ⅰ: 기존의 설계강우량 산정요령 방법 / Case-Ⅱ: 자동기상관측소 이용 방법 / Case-Ⅲ: 자동기상관측소 이용, 순위정렬 및 자료발생기법)로 구분하고, 9개의 중권역으로 나누어 각각의 중권역의 면적확률강우량을 산정하여 비교·검토하였다. 검토 결과, 중권역별 면적확률강우량은 기존보다 증가한 것을 확인하였고, 대체로 유사한 경향성을 보였으나, 일부 유역에서는 상당한 차이가 발생하였다. 이는 관측소의 지배면적에 의한 것으로 검토되었으며, 이러한 문제는 본 연구에 따른 자동기상관측소를 활용하여 강우수집망을 조밀하게 한다면 편차를 줄일 수 있으리라 기대되며, 더욱 더 좋은 결과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서 적용한 자동기상관측소 선정, 순위정렬 및 자료발생기법을 활용한다면 관측소 선정에 있어 보다 신뢰성이 높고 일관성 있는 강우자료 수집도 가능하다고 판단된다. 또한, 기존의 결측 및 미계측 유역에도 적용할 수 있을 것이라 생각하며, 대규모 유역뿐만 아니라 소규모 유역에서도 활용 가능할 것이라 판단된다.
more목차
제 1 장 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구방법 및 범위 2
제 2 장 이론적 배경 4
2.1 연구동향 4
2.1.1 국내 연구동향 4
2.1.2 국외 연구동향 5
2.2 설계강우량 산정 방법 6
2.2.1 우량관측소 선정 6
2.2.2 강우량자료 수집 7
2.2.3 지점확률강우량 산정 8
2.2.4 강우강도식 유도 10
2.2.5 면적확률강우량 산정 10
2.2.6 설계강우 시간분포 12
2.3 강우빈도 해석 13
2.3.1 확률분포형 13
2.3.2 매개변수 추정 18
2.3.3 적합도 검정 19
2.4 자료발생기법 23
2.4.1 선형회귀법(REG) 23
2.4.2 잡음을 내포한 선형회귀법(RPN) 23
2.4.3 분산유지법1(MOVE.1) 24
2.4.4 분산유지법2(MOVE.2) 24
2.4.5 Thomas-Fiering 모형 24
2.4.6 ARMA Model 25
제 3 장 대상유역 현황 및 기본 자료 구축 26
3.1 연구대상 유역 현황 26
3.2 기본자료 구축 29
3.2.1 대상유역 구분 29
3.2.2 강우관측소 선정 30
3.2.3 강우자료 수집 35
3.2.4 강우자료 분석 37
제 4 장 빈도분석 및 결과 38
4.1 확률강우량 산정 방법 38
4.2 지점확률강우량 산정 39
4.2.1 설계강우량 산정 요령 방법(Case-Ⅰ) 39
4.2.2 자동기상관측소(AWS) 적용 방법(Case-Ⅱ) 40
4.2.3 순위정렬 및 자료발생기법 적용 방법(Case-Ⅲ) 42
4.3 면적확률강우량 산정 50
제 5 장 결 론 57
참고문헌 59
부록 A. 62
부록 B. 93
Abstract 102
