Transcript 착수보고 (2011.7.11)

2-1-2 과제
강변저류지 설계를 위한
대표수문곡선 산정 기법 개발
2011. 7. 12
연구기관 : 단국대학교
연구책임자 : 강 부 식
연구개요
 연구제목
−
강변저류지 설계를 위한 대표수문곡선 산정기법 개발
 연구개발의 필요성
− 유역의 지형공간적 특성과 수문기상학적 특성이 반영된 합성단위유량도 산정기법 제시
− 강변저류지의 저류규모 및 유입·유출부 설계를 위해서는 대상지점에서의 첨두홍수량뿐 아
니라 대상홍수의 총량 및 시간분포특성에 대한 정보를 포함하고 있는 대표홍수수문곡선의
산정이 필요
− 미계측유역을 포함하여 임의의 대상지점에서 개연성 높은 대표홍수수문곡선을 취득하고
검증해 낼 수 있는 소프트웨어 개발이 필요
 최종 연구목표
− 다양한 조건에서의 수문곡선 중 강변저류지 설계를 위한 대표수문곡선 산정
− 수문요소와 강변저류지 설계요소간의 관계 산정을 통한 적절한 수문곡선 산정기법 제시
− 대표수문곡선 산정을 위한 소프트웨어 개발
− 과거 실제 강우-유출자료과의 수문곡선형상인덱스 비교를 통한 대표수문곡선의 검증
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연차별 연구목표
연차별 연구개발목표 (4~5차년도)
연구목표
[4차년도 연구개발 목표]
주요연구내용
•
• 강변저류지 설계를 위한 최빈 •
강우분석 및 대표수문곡선 일 •
•
반화 기법
최빈분위와 IDF에 대한 강우통계분석
유역특성지표를 이용한 합성단위도 일반화 기법
대표수문곡선 산정기법의 검증 및 확대 적용
강변저류지 설계를 위한 대표수문곡선 산정 모듈 개발
(S/W 개발)
[5차년도 연구개발 목표]
• 대표수문곡선의 확대적용 및
실용화
• 개발된 S/W의 검증 및 매뉴얼 작성
• 강변저류지의 수문학적 평가 시스템 모듈 개발
(S/W 개발)
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당해연도 연구방법
 최빈분위와 IDF에 대한 강우통계분석
▪
▪
▪
▪
임계지속시간 결정
최빈분위의 통계분석
설계강우 산정을 위한 IDF 곡선 추정
임계지속시간하에서의 설계수문곡선 대표형상 제시
 유역특성지표를 이용한 합성단위도 일반화 기법
▪ 유역특성지표와 수문곡선형상인자 및 첨두유량간 다중회귀분석
▪ 임계지속시간하에서 강우와 유역특성을 고려한 대표수문곡선 산정
▪ 대표수문곡선 산정절차와 기법에 대한 기준 제시
 대표수문곡선 산정기법의 검증 및 확대적용
▪ 과거 주요 홍수사상에 대한 강우-유출자료 수집 및 기본통계분석
▪ 실제홍수수문곡선과 대표홍수수문곡선의 수문곡선 형상인덱스 비교분석 및 검증
▪ GIS 공간분석을 통한 자동매개변수 추출 및 대표수문곡선 확대적용
 강변저류지 설계를 위한 대표수문곡선 산정 S/W 개발
▪ 최빈분위, IDF 곡선, 임계지속시간 산정 모듈
▪ 강우 및 유역특성을 고려한 대표수문곡선 산정 모듈
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4차년도 예상 연구성과
>> 01 강우통계분석을 위한
>> 02 IDF곡선 및
>> 03 임계지속시간에 대한
>> 04 유역별 대표단위유량도
>> 05 유역특성을 이용한
>> 06 대표수문곡선 산정
기초자료 분석
산정
임계지속시간 산정
대표단위도 일반화
수문곡선 제시
s/w 개발
Pr o
Ma g r a m
nu
al
DB-Server
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4차년도 연구성과형태
연구성과 형태
수리모형실험 및
검증
수치모형개발 및
검증
시제품 개발
시스템 구축
법․제도 반영
지침서 개발
Test Bed 적용
○
○
 대표수문곡선 산정 프로그램 개발(2011.05)
- 강우 분석 및 대표수문곡선 산정을 위한 S/W 개발
- 강변저류지 수문학적 평가를 위한 S/W 모듈 개선
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4차년도 연구성과형태
S/W 개발 체계
대표수문곡선 산정모듈 (4차년도)
수문자료 구축 및 분석
(기저유출 분리 및 유효우량 산정)
GIS 공간분석툴을 이용한 유역분석 수행
강우사상별 단위도 산정
유역특성인자 추출
지점별 대표단위도 산정
유역면적, 유로연장, 유로경사 산정
대표단위도의 첨두값과
유역특성인자간의 회귀식 산정
Nash 모델의 적용을 통한
합성단위유량도 산정
빈도별 첨두홍수량 산정
빈도별 대표홍수수문곡선 산정
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4차년도 연구성과물
연구성과제목
연구성과형태
달성일시
• IDF 곡선 추정
최빈분위와 IDF에 대한 강우통계분 • 임계지속시간 산정(1~24,36,48,72hr)
석
• 임계지속시간하에서의 설계수문곡선 대표형상
제시
연구보고서
2011. 12.
• 강우와 유역특성을 고려한 대표수문곡선 산정
및 산정절차와 기법에 대한 설계기준 제시
• 다양한 유역에 대한 대표단위도 산정
연구보고서
2012. 2.
강변저류지 설계를 위한 대표수문곡 • 유역특성을 고려한 대표수문곡선 산정 소프트
웨어 개발
선 산정 프로그램 개발
시제품개발
2012. 5.
• Nash 순간단위도 및 합성단위도 이론 소개
지형공간특성을 고려한 중소유역에
• 기저유출분리(Local Minimum method)
서의 합성단위도 산정기법
• 대표단위도 및 합성단위도 산정
논문집 게재
2011. 10.
지형공간정보기반의 합성단위도를 • 지형공간정보기반의 합성단위도 산정
이용한 미계측지역에서의 설계홍수 • 기저유출분리
수문곡선 산정
• 빈도별 설계홍수수문곡선 산정
논문집 게재
2012.3.
국제학술지(SCI급)
게재
2012.4.
유역특성지표를 이용한 대표단위도
일반화기법 산정
연구성과주요내용
• Geospatially based Synthetic Unit
Hydrograph
Estimation of Representative Flood
• Improved empirical formula for estimating
Hydrograph using Geospatially based
peak flood
Synthetic Unit Hydrograph
• Estimating representative flood hydrograph
for desired return period
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실용화/사업화/현업화 계획
연구성과 실용화 계획
강우 분석 및 대표수문곡선 산정을
위한 s/w 개발
강변저류지 수문학적 평가를 위한
s/w 모듈 개선
통합 s/w 패키지
적용 및 검증 (정선, 평창, 여주, 적포)
확대 적용 및 실용화
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정량적 평가를 위한 성과지표 작성
지표번호
성과지표
단위
배점
1
국내 장·단기 연수지원 성과
2
국내외 학술지 게재
1건
국내 : 5, SCI(E)투고 : 5, SCI(E)게재 : 10
3
국내외 학술회의 발표
1건
2(최대 10점인정)
4
국제공동연구
2
5
국제수요조사
2
6
국제위탁연구
3
7
국제인력교류(국내연구자 해외파견)
2
8
국제인력교류(외국연구자 국내유치)
3
9
국제정보교환
2
10
국제협약(MOU) 체결
3
11
국제회의, 학회, 워크숍, 심포지엄 등 신
설(개최)
5
12
기술무역
5
13
기술실시계약
2
14
기타 성과(상표, 서비스 등)
2
15
디자인
5
3
※ 공동연구기관 : 30점이상, 단위과제 : 20점이상 점수가 확보되도록 작성
※ 각 연구기관별로 파란색 지표중 2개이상 포함되도록 작성
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정량적 평가를 위한 성과지표의 배점
지표번호
성과지표
단위
배점
16
법 제정 및 개선
제안 : 5, 제정 및 개선 : 10
17
사업화/제품화
5
18
산학연간 기술지원
5
19
설계기준, 시방서, 지침에 반영
7
20
설계기준, 시방서, 지침에 제안
5, 기술보고서 발간 : 5
21
소프트웨어(S/W)
1건
5
22
시제품 출시(시스템 구축 포함)
1건
베타버전 : 7, 완제품 : 10
23
신기술 지정
7
24
실용신안
4
25
연구개발 관련 홍보
3
26
인력양성
석사 : 2, 박사 : 5
27
정책제안
3
28
정책채택
7
29
특허
국내출원 : 3, 국내등록 : 7, 해외출원 : 5, 해외등
록 : 10
30
현장시험
5
31
현장적용에 의한 비용절감
2
※ 공동연구기관 : 30점이상, 단위과제 : 20점이상 점수가 확보되도록 작성
※ 각 연구기관별로 파란색 지표중 2개이상 포함되도록 작성
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