강우 또는 초과 강우로 인한 직접 유출수

강우 또는 초과강우로 인한 직접 유출수

초과강우에 대한 정보는 수문분석에 필요합니다. 즉각적인 하천 흐름에 기여하는 직접 유출 또는 초과 강우는 단기 증발산이 없거나 증발산을 위해 조정된 경우 강우에서 침투량을 제외하고 평가합니다. 초기 수분 함량이 균일한 균질 토양 기둥이라는 간단한 모델을 고려합니다. 침투에는 세 가지의 경우가 있습니다.

다양한 강우 조건에서의 침투 거동

1. 강우강도 i가 포화 포화침투능 Ks보다 작을 때 모든 강우가 침투합니다.
2. 포화침투능 보다 큰 강우량(i  > Ks)의 영향은  곡선II로 표시됩니다. 처음에 물은 적용 속도로 침투합니다. 시간이 지나면 토양의 물을 침투하는 용량이 강우량 아래로 떨어집니다. 표면에 저류가 시작되어 요면저류 및 유출이 발생합니다.
3. 강우강도가 처음부터 토양의 물 침투 용량을 초과하는 경우, 물은 항상 지표면에 고여 있습니다. 이 경우 침투 속도는 토양 관련 요인에 의해서만 제어됩니다. 곡선III에 표시된 이 비율을 토양의 침투 용량(fp)이라고 합니다.

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침투 용량 fp는 시간이 지남에 따라 감소하는데, 이는 주로 표면과 토양으로의 물 침투 한계인 습윤 전면 사이의 수압 경사가 감소하기 때문입니다. 전면은 젖은 토양과 건조한 토양을 분리합니다. 침투 능력은 결국 일정한 속도인 fc에 가까워지며, 이는 포화 침투능 ks와 동일한 것으로 간주됩니다.

지표수의 물 수지 구성요소

강우강도 i의 비가 지속적으로 균일하게 내릴 경우 표면 유출수의 수문곡선은 q로 표시된 모양을 갖습니다. 강우량와 유출량의 차이는 (i - q)로 표시된 곡선으로 나타납니다. 곡선 fp는 침투율과 관련이 있습니다. 점선으로 표시된 (i - q)곡선과 fp곡선의 차이는 초기의 차단 및 기타 사소한 손실(지면 저류 등)을 나타냅니다. 지표면 저장량이 채워진 후에는 두 곡선이 일치합니다(즉, 강우량에서 침투를 뺀 직접 유출이 발생함). 사소한 손실은 저류 후 강우량에서 제외됩니다. 일반적으로 이러한 손실은 상대적으로 경미하고 신뢰성 있게 평가할 수 없기 때문에 무시됩니다. 따라서 기본적인 문제는 다양한 조건에서 침투 손실률을 결정하는 것과 관련이 있습니다. 이를 지표 유출 평가에 대한 침투 접근법이라고 하며, 직접 강우-유출 상관관계 및 다변량 우츨 관계와 비교됩니다.

 

침투 개념을 사용하여 초과 강우량을 결정하는 방법에는 4가지 접근법이 있습니다. 이 중 두 가지인 침투 용량 곡선과 비선형 손실률 함수는 시간에 따라 변화하는 침투율을 고려하는 세부적인 방법입니다. 단순화된 지수 접근법에는 강우 기간동안의 평균 침투율이 사용됩니다. NRCS 방법은 시간 평균 매개변수를 사용하여 토양 특성을 통해 침투율을 간접적으로 고려합니다.