강우강도식 유도

강우강도식 유도

(1) 임의시간 확률강우량을 산정하기 위하여 강우강도식을 유도하며, 강우강도식으로 General 형과 전대수다항식형 두 가지 형태를 사용한다.
(2) 강우강도식의 채택기준은 결정계수가 높은 방법을 채택하는 것이 일반적인 원칙이다. 하지만 적용하는 강우강도식의 결정계수는 모두 충분히 높은 반면 소규모 유역의 설계강우의 지속기간으로 채택되는 3시간 이내 짧은 강우지속기간의 회귀형태는 차이를 나타내고 있으므로 3시간 이내 강우지속기간의 회귀가 적절한 강우강도식을 채택한다.

• 강우강도식을 유도하는 목적은 확률강우량으로 산정되지 않은 임의지속기간의 확률강우량을 내삽하여 사용하기 위함이 주목적이며, 부수적으로 강우강도 원자료를 그대로 연결할 경우 발생하는 요철 및 회귀에서 발생하는 곡률의 개수를 최소화하여 전대수지상에서 직선에 가까운 곡선으로 평활화된 회귀식을 유도하기 위한 목적도 있다.
• 소규모 유역은 임계지속기간이 짧고, 임계지속기간을 10분 간격 정도로 계산하므로 해당 지속기간에 대한 확률강우량이 산정되어 있지 않은 경우가 발생하게 되며 이런 경우 강우강도식에 의한 확률강우량을 사용하게 된다.
• 전대수다항식형은 7변수인 6차 다항식이므로 3변수인 General 형보다 결정계수가 높게 나타나며, 전대수다항식형은 전기간 회귀 측면에서 우수하므로 단·장기간으로 구분할 필요가 없는 장점이 있다.
• 하지만 전대수다항식형은 강우강도식 산정 목적 중 부가적 목적인 회귀에서 발생하는 곡률의 개수를 최소화하여 전대수지상에 직선에 가까운 곡선으로 평활화된 회귀식을 유도하면, 결과에 왜곡이 발생할 수 있으므로 유의하여야 한다.
• 특히, 전대수다항식형 적용시 10분~60분 사이의 자료가 없는 구간에서 움푹 패이는 형태를 나타내는 경우에는 추가 조정하여 보완해야 한다. 보완방법으로써 실제 자료를 추가하는 방법과 전대수다항식형을 5차식으로 조정(필요시 4차까지 조정) 하는 방법은 가능하지만 다른 강우강도식을 이용하여 중간에 자료를 넣거나 임의로 직선으로 변경처리하는 방법 등은 지양되어야 한다.
• General형의 경우에도 단·장기간의 구분이 필요하다고 판단되는 경우 등은 추가적인 조정이 필요한데, 단기간 강우지속기간인 180분 이내의 회귀경향 및 회귀정도의 향상에 초점을 맞추되, 불연속 해결은 단·장기간 구분 시점에서 아래에 위치한 강우강도식을 직선 연장하여 단·장기간 구분선을 약간 이동시켜서 보완하는 방법 등을 사용할 수 있다.
• 기존 강우강도식 유도 및 채택 방법은 여러 재현기간에 대해 전기간 강우강도식을 유도하여 한꺼번에 도시함으로써 강우강도식 방법별로 비교하는 것과 회귀경향과 회귀정도를 판단하는데 어려움이 있으며, 단·장기간으로 구분할 때 단·장기간 불연속 정도와 이를 해결하기 위한 조정방안 결정 등에서도 문제가 생긴다.
• 또한, 재해영향평가에서 집중 검토해야하는 강우지속기간과 3시간 이내에서 어떤 강우강도식 형태가 더 적합한지 여부를 도상검토와 같이 직접적으로 비교하지 못한다.
• 이러한 문제를 개선하려면 설계빈도에 국한하여 General 형과 전대수다항식형으로 강우지속기간 전기간에 대하여 회귀식을 유도하여 원자료와 두 가지 회귀식을 그림으로 나타낸 후, 설계빈도의 전기간 강우강도식의 비교에서 두 가지 강우강도식이 어떤 차이점과 문제점이 있는지를 파악하고, 전기간 강우강도식을 그대로 채택할 수 있는지 여부를 결정해야 한다.

설계빈도의 전기간 강우강도식 유도 및 비교(조정전)

 

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설계빈도의 전기간 강우강도식 유도 및 비교(조정후)

 

• 실제로는 두 가지 강우강도식 결정계수가 모두 충분히 충족되는 경우가 대부분이므로 재해영향평가에서 중요한 강우지속기간 3시간 이내의 회귀경향과 회귀정도를 도상 검토 및 수치 비교를 통하여 결정하여야 한다.
• 채택된 강우강도식으로 재현기간별 강우강도식을 유도하여 최종 강우강도-지속기간-재현기간(I-D-F) 곡선을 완성한다.
• 강우강도-지속기간-재현기간(IDF)곡선을 도시할 경우 원자료를 표시하고, 곡선은 X축에 가득차게 하고 Y축은 재현기간별로 적당한 간격을 유지하도록 그려서 IDF 곡선의 회귀정도를 육안으로 판단할 수 있도록 작성하여야 하며 회귀식은 별도로 표의 형태로 제시하여야 한다.

강우강도-지속기간-재현기간(I-D-F) 곡선

 

• 한편, 소유역은 최종으로 적용되는 확률강우량은 강우강도식에 의한 확률강우량이므로 계산된 확률강우량과 강우강도식에 의한 확률강우량을 비교하여 제시하고, 최종 적용 확률강우량은 강우강도식에 의한 확률강우량임을 명기하여야 한다.

 

출처 : 재해영향평가등의 협의 실무지침