지하수의 범위 지표수 및 지하수라는 용어는 전 세계 여러 연구자들에 의해 서로 다른 의미로 사용되어 왔습니다. 이러한 용어는 액체, 고체 또는 증기 형태의 지표면 아래의 모든 물을 포함하는 넓은 의미로 사용되어 왔으며, 물리적 또는 화학적으로 결합된 물, 폭기 및 포화 구역의 자유수, 포화 구역 아래로 확장된 고밀도 유체 구역의 초임계 상태로 218기압 이상의 압력과 374°C 이상의 온도에 있는 물로 나타났습니다. 이 용어는 또한 모세관 주변부의 물, 통기 구역을 통해 침투한 중력수, 포화 구역의 이동 지하수로 구성된 암석과 토양을 이동할 수 있는 자유 수만을 지칭하는 데 사용되어 왔습니다. 또한 이러한 용어는 포화 구역의 물만을 지칭할 때만 사용되었습니다. 그러나 1923년 마인저가 지표면 아래에서 ..
직접유출을 위한 침투지수 접근법 지수 접근법은 강우 유출의 총량을 추정하는 가장 간단한 절차입니다. 이 방법의 목적은 전체 강우 기간 또는 여러 강우 기간으로 구성된 경우 전체 강우에 적용할 수 있는 계수를 구하여 직접 유출량의 추정치에 도달하는 것입니다. 세 가지 유형의 지수가 일반적으로 적용됩니다. 강우 깊이가 유역의 지표 유출 깊이와 같도록 강우 강도 다이어그램을 나누는 강도의 수평선을 나타내는 Φ지수 강우 강도가 침투 용량 fp와 같거나 그 이상인 기간동안 평균 침투율을 나타내는 fav지수 유역에 따라 변하는 fav의 평균인 W지수 입니다. 유역이 포화되고 침투 용량이 최소로 감소한 후 발생하는 비에 대한 W값을 Wmin 지수라고 합니다. Φ 지수는 이러한 지수 중 가장 간단한 지수입니다. 이를 ..
직접 유출에 대한 NRCS 접근법 다양항 유형의 토양에 대한 침투 거동을 연구하여 미국토양보전국은 강우로 인한 직접 유출을 계산하는 방법을 개발했습니다. 침투에 영향을 미치는 요인은 수문학적 토양형, 토지피복상태, 선행토양함수상태, 경작지나 농경지의 경우 작물 재배 관행 등입니다. 이러한 각 요소는 여러 등급으로 세분화됩니다. 수문학적 토양은 완전히 포화되었을 때의 지표면을 기준으로 네 가지 그룹으로 분류됩니다. 도시화로 인한 토양 상태는 상당한 교란이 발생됩니다. 토양군 토양의 성질 침투율(mm/hr) Type A 침투율이 매우 크며, 자갈이 있는 토양 7.62 ~ 11.43 Type B 침투율이 대체로 크고, 자갈이 섞인 사질토 3.81 ~ 7.62 Type C 침투율이 대체로 작고, 세사질 토양층 ..
직접 유출에 대한 HEC의 비선형 손실률 함수 접근법 미 육군 공병단의 수문 공학 센터(HEC)는 직접 유출에 사용할 수 없는 강수량에 대해 손실이라는 용어를 사용했으며, 손실률은 강우 강도와 비선형적으로 관련되어 있으며 지면 습도가 증가함에 따라 감소하는 손실률 함수를 나타냈습니다. HEC연구에 따르면 유출수가 발생하기 전에 초기 수분 부족을 충족하기 위해서는 차단 및 침투에 의한 수분 손실이 확실하게 발생해야 하는 것으로 나타났습니다. 이러한 초기 손실에 대한 허용치는 다양한 선행 토양 수분 조건에 따라 결정됩니다. 초시 손실은 다음과 같은 비율로 발생하며, 이는 시간 간격에 따른 강우량을 초과하지 않습니다. f : 손실률, 인치 또는 시간당 mm K : 손실률 함수 p : 강우강도(인치, 또는 시간..
홀튼 침투 모델(Holton Model) 농업 유역의 경우 1960년대 중반과 1970년대에 미국 농무부 농업 연구청의 홀튼과 연구원들이 침투 모델을 개발했습니다. USDHAL-70 유역 모델에서 사용된 수정 방정식의 공식은 다음과 같습니다. fp : 침투 용량(in/hr) GI : 작물의 성장 지수, 성숙도 백분율 a : 표면 연결 다공성 지수 S : 표층에서 사용 가능한 저쟝랑(in) fc : 장시간 습윤 후 일정한 침투 속도(in/hr) 미국 농무성에서는 여러 작물에 대한 실험적 GI곡선을 개발 했습니다. 아래는 홀튼 방정식에서 지수 a의 추정치 입니다. 지수 a는 표면 조건과 식물 뿌리의 밀도 함수입니다. 토지이용 열악한 상태 양호한 상태 휴경 0.10 0.30 줄 작물 0.10 0.20 작은 곡..
호튼 침투 모델(Horton Model) Horton(1939)은 다음과 같이 표현되는 세 가지 매개변수 방정식을 제시했습니다. f0 = 초기 침투 용량, in./hr fc = 최종 상수 침투 용량(겉보기 포화 전도도와 동일), in./hr k = 용량 감소율을 나타내는 계수, 1/시간 매개변수 f0 및 k는 물리적 근거가 없으므로 토양 물 특성에서 결정할 수 없으며 실험 데이터에서 확인해야 합니다. 방정식의 플롯은 ABD에 표시된 것처럼 f0에서 시작하여 일정한 값인 fc에 도달하는 점근 곡선입니다. 서로 다른 시간 간격 동안 이 fp - t 곡선 위의 강수 강도 부분은 유출 및 함몰 저장량(있는 경우)을 나타냅니다. 강우가 시작될 때 특정 기간 동안 강수량이 침투 용량보다 적은 속도로 발생하면 토양 ..
침투곡선에 의한 접근법 Green과 Amp는 Darcy의 토양 수분 이동 법칙을 기반으로 침투용량에 대한 관계를 제안했습니다. 침투 이론에 대한 광범위한 연구는 1930년대와 1940년대 중반에 수행되었습니다. Kostiakov과 Horton은 침투능력에 대한 경험적 관계를 제안했는데, 그 단순성 때문에 널리 사용되었습니다. 이후 1957년 Philip과 Holton에 의해 경험정 방정식이 공식화 되었습니다. 불포화 토양의 경우 플럭스(단위 시간당 단위 면적당 이동하는 물의 양) 방정식은 수분함량 함수인 Darcy의 법칙과 관련이 있습니다. 이 관계를 질량 보존의 방정식과 결합하면 다음과 같은 관계가 도출됩니다. θ : 토양의 수분 함량 K : 유압 전도도 h : 토양의 압력 수두 z : 표면에서 양의 ..
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. 강우강도 i가 포화 포화침투능 Ks보다 작을 때 모든 강우가 침투합니다. 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. 강우강도가 처음부터 토양의 물 침투 용량을 초과하는 경우, ..
물의 손실과 증발 물 손실 지표 또는 지하 유출수로 최종적으로 사용되지 않는 강수량을 물 손실 이라고 합니다. 이는 수면과 육지에서 대기 중으로 증발하는 물의 양인 증발과 식물과 작물이 흡수하여 최종적으로 대기로 배출하는 물의 양인 증산으로 구성됩니다. 증발과 증산은 수문 순환의 각 단계에서 일어납니다. 강수량의 약 70%가 증발과 증산으로 대기로 되돌아가기 때문에 이 두가지가 수문 순환의 주요 부분을 형성합니다. 호수, 저수지, 바다, 대양과 같은 개방된 수역에서 손실은 직접 증발에 의한 것입니다. 배수유역의 손실은 아래와 같습니다. 토양으로 부터의 증발 차단된 물의 증발 함몰된 지형의 고인 물에서의 증발 식물과 나무에 의한 증산 배수유역에서 발생하는 이러한 총 손실을 증발산량이라고 합니다. 추정 방법..
강우깊이-면적-지속기간(DAD) 분석 DAD는 단일 강우에 대한 면적 강우량 분석입니다. 이 분석은 다양한 크기의 영역에서 다양한 지속기간의 최대 강우량을 결정하기 위해 수행됩니다. 따라서 이러한 절차는 과도한 강우량을 생성하는 강우에 적용됩니다. 특정 유역에서 주어진 기간 동안의 강우량의 합리적인 상한으로 정의되는 확률적 최대 강우량(PMP)에 대한 연구에서는 몇 가지의 강력한 강우를 분석하고 다양한 기간 동안의 최대값을 각 면적 크기에 따라 선택합니다. 이러한 연구를 위해서는 강우량의 정보가 필요합니다. 이 절차는 먼저 강우의 총 깊이에 대한 강우깊이-면적 관계를 결정한 다음 지속기간이 다른 각 영역에 대한 전체 수심을 세분화 하는 것으로 구성됩니다. 강우깊이 및 면적 그래프에서 지속기간이 동일한 지..
지점 강우량의 강우강도-지속기간-빈도(IDF) 분석 다양한 강우의 지점 강우량 데이터는 IDF연구를 통해 분석할 수 있습니다. 강우량 데이터는 많은 경우 하천 흐름을 추정하기 위한 목적으로 사용되기 때문에 강우량의 총량 뿐만 아니라 강우강도(mm/hr) 및 지속시간으로 갈려진 강우량의 강도도 최대 흐름 연구에서 중요합니다. 포인트 또는 게이지 관측은 10제곱마일(25.9 제곱킬로미터)의 배수 구역을 대표하는 것으로 간주 할 수 있습니다. 따라서 지점 강우 극한에 대한 연구는 우수 하수구, 배수구, 암거 등으로 구성된 소유역 배수 시스템 설계에 광범위하게 사용됩니다. 강우강도-지속기간-빈도(IDF) 분석은 기록 강우량계의 데이터를 사용할 수 있는 경우에만 수행할 수 있습니다. 분석 절차는 다음과 같습니다...
지점 강수량을 면적 강우량으로 변환하기 엔지니어링 응용 분야에서는 정의된 면적에 대한 대표 강우량이 필요하지만, 계측 관측은 지점 강우량과 관련이 있습니다. 면적 강우량은 다음과 같은 방법으로 해당 지역 내의 강우량계 그룹 기록으로부터 계산됩니다. 산술 또는 관측소 평균 방법 가중 평균 방법 티센 다각형 방법 등우선 방법 산술 평균 방법 이 방법은 해당 지역 내 인근의 모든 관측소의 강우량 값의 산술 평균을 계산하는 것으로 구성됩니다. 이 방법은 상대적 간격 및 기타 요인에 관계없이 모든 관측소에 동일한 가중치를 부여합니다. 티센 다각형 방법 이 방법에서는 다각형으로 정의된 대표 면적에 비례하여 각 지역에 가중치를 할당합니다. 이 다각형은 다음과 같이 형성됩니다. 지점 축척에 따라 그려진 영역의 지도에 ..