수문학자들은 주어진 강우패턴에 대해 유역에서 발생하는 지표 유출량에 관심을 갖고 있으며, 예측 관계를 개발하기 위해 과거 강우량, 침투, 증발 및 하천 흐름 데이터를 분석하려는 시도가 있었습니다. 강우량이 지표면의 침투율을 초과하면 지표 지형에 좌우되는 작은 함몰 부위에 초과유량이 축적되기 시작합니다. 결국, 전체 지역이 유역 출구에서 유출에 기여하게 됩니다. 간단한 강우-유출관계는 대략적인 물 수지(균형)이 필요한 경우에만 수자원 계획 연구에 사용해야 합니다. 대부분의 홍수 조절 또는 범람원 연구, 특히 도시 유역의 경우 강우와 유출 또는 하천흐름의 크기와 시간 분포에 대한 자세한 지식이 필요합니다. 소규모 유역이나 배수설계 목적으로 자주 사용되는 가장 간단한 강우-유출 공식중 하나는 합리식 입니다. ..
수문학은 지표수와 지하수의 발생, 순환, 저장, 분배를 다루는 학문입니다. 지표수와 지하수의 저장 및 분배와 밀접한 관련이 있습니다. 수문학의 영역에는 자연 및 인위적인 환경에서의 물의 물리적, 화학적, 생물학적 반응이 포함됩니다. 수문 순환의 복잡한 특성과 날씨 입력 및 기후패턴, 토양 유형, 지형, 지형학 및 기타 관련요인과의 관계로 인해 수문학과 다른 지구 과학(예 : 기상학, 지질학, 해양학, 생태학) 간의 경계는 명확하지 않습니다. 수문학 연구에는 전통적인 유체 역학, 및 수자원 공학의 주제도 포함됩니다. 또한 현대의 많은 수문학적 문제에는 수질과 오염 물질 이동에 대한 고려사항이 포함됩니다. 수문순환은 수면과 해양에서 물이 증발하여 습한 기단이 되어 내륙으로 이동하고 올바른 수직 상승 조건이 ..
S-Curve 방법은 단위유량도를 더 짧거나 긴 기간으로 변환할 수 있습니다. S-Curve 곡선은 초과 강우량의 단위가 무한정 지속될 때 발생합니다. 단위기간(tr)을 앞의 기간에 대해 각 지연시킨 일련의 tr-duration 단위유량도를 합산하여 S-Curve 곡선을 구성할 수 있습니다. 이 곡선은 평형 상태의 곡선과 그 좌표가 강우량 초과에 해당하는 일정한 유출량을 획득하는 S자 모양을 가정합니다. T가 단위유량도의 시간 기준인 경우, T/tr 단위유량도의 합은 S-Curve를 생성합니다. S-Curve를 생성하기 위해서는 많은 단위유량도를 추가할 필요는 없습니다.
단위유량도는 지정된 기간의 강우량에서 직접 유출된 1인치 또는 1cm를 나타냅니다. 강우지속기간이 다르면 단위유량도의 모양이 달라집니다. 단위유량도에는 정의상 1단위의 직접 유출이 포함되므로 강우기간이 길어질수록 시간 기준이 길어지고 첨두유량이 낮아지며, 그 반대의 경우도 마찬가지 입니다. 단위유량도를 한 기간에서 다른 기간으로 조정할 수 있는 방법은 정수배법과 S-Curve 법이 있습니다. 정수배법 이 방법은 기간을 원래 기간보다 더 긴 기간으로 변환하는 경우에만 제한적으로 사용할 수 있습니다. 지속기간 tr인 단위유량도를 tr만큼 지연된 동일한 단위유량도와 합성하면 단위유량도는 2tr 시간에 발생하는 2단위의 단위유량도를 나타냅니다. 이 단위유량도의 수치를 2로 나누면 단위유량도가 생성됩니다.
단위유량도의 분포그래프 1935년 M. Bernard는 단위유량도의 무차원 형태를 제안했습니다. 수문그래프의 각 지표는 특정 시점의 유출량의 수문곡선의 총 유출량으로 나누어 다른 시점의 상대적인 백분율 값을 나타냅니다. 이를 단위유량도의 분포 그래프라고 합니다. 그래프 아래의 면적은 100%이며, 이 그래프는 강도에 관계없이 유역에서 동일한 기간의 모든 강우에 대해 적용됩니다. 순간 단위유량도 1943년 Clark은 라우팅 분석에 순간 단위유량도의 개념을 사용했습니다. 강수량 초과 지속시간이 0에 가까워지면 순간 단위유량도(IUH)가 생성됩니다. 이는 한 유역에 1단위 강우량 초과가 즉시(무한히 짧은 시간 내에) 적용되어 생성되는 단위유량도 입니다. 이는 분석의 목적으로만 사용되는 가상의 상황입니다. 강..
1932년 L.K. 셔먼은 강우량을 하천흐름으로 변환하는 데 일반적으로 사용되는 매우 중요한 기여를 한 단위유량도의 개념을 도입했습니다. 단위유량도는 단위시간 tr동안 내린 1단위 초과강우량으로 인해 유역의 하류에서 관측된 직접유출(기저유출 제외)의 유량도로 정의됩니다. 초과 강우량의 단위는 1인치, 또는 1cm로 정의됩니다. 강우시간의 단위는 1일 이하일 수 있지만 집중시간보다는 짧아야 합니다. 유역면적(제곱마일 기준) 초과 강우량의 단위시간 1,000 이상 12 ~ 24(일반적으로 12) 100 ~ 1,000 6, 8 또는 12 20 2 소유역 집중시간(도달시간)의 1/3 또는 1/4 강우지속시간의 작은 차이에 대한 영향은 크지 않으며 지속시간의 ± 25%의 허용 오차가 허용됩니다. 유량도의 다음 특..
수문곡선의 시간 기준 직접 유출수문곡선 및 단위 수문곡선 관련된 세 가지 시간 변수가 있습니다. 수문곡선의 시간 기준은 직접 유출 수문곡선 또는 단위 수문곡선의 시작부터 끝까지의 시간으로 간주됩니다. 지체시간 지체시간 또는 유역 지체는 강우 초과량의 질량 중심과 유출량의 질량중심(또는 최대 유량) 사이의 시간 차이로 정의되는 기본 시간매개변수 입니다. 강우량과 수문곡선 사이의 다른 많은 시간 간격을 지체라고 합니다. 도달시간(집중시간) 도달시간이라고 말하는 집중시간은 두 가지 방식으로 정의됩니다. 최대 유량 평가에서 더 중요한 유역의 물리적 특성 측면에서, 유역에서 수리학적으로 가장 먼 지잠에서 유출 위치까지 물 입자의 이동 시간으로 정의됩니다. 강우량 및 수문곡선 특성을 기반으로 강우량 초과가 끝나는 ..
기저유출과 직접유출을 분리는 두 가지 일반적인 접근 방식이 있습니다. 첫 번째 접근 방식은 곡선의 마지막 부분이 기저유출에 대한 것이므로 감수곡선 방정식을 사용하는 것과 관련이 있습니다. 이 접근법을 사용하면 원하는 경우 중간 흐름도 분리할 수 있습니다. 두 번째 접근 방식은 임의적인 성격입니다. 두 번째 접근법에는 많은 기법이 있습니다. 감수곡선 접근 방식에 의한 분리 하천관측소의 데이터가 기저유량만 반영하는 비가 내리지 않는 기간에 사용할 수 있는 경우, 동일한 값의 여러 시간 간격을 선택하여 단위 시간으로 간주합니다.각 간격의 시작 시점의 유량은 Q0과 유사하고 각 간격 끝 시점의 유량은 Q1과 유사합니다. 선택한 다양한 간격에 해당하는 Q0대 Q1의 값은 일반 그래프(격자) 용지에 그려집니다. 이..
총 유량을 강우 또는 직접유출과 기저유출의 두 부분으로 나누어 고려하는 것이 일반적입니다.(중간 흐름은 직접유출에 포함되며, 때로는 별도로 처리되어 수문곡선이 세 가지 구성 요소로 분리되기도 합니다.) 하천은 유역에 강우가 없는 일년 중 대부분의 기간동안 기저류를 운반합니다. 이것은 지하수에서 비롯됩니다. 강우로 인한 지하수 증발은 장기간에 걸쳐 방류되므로 직접유출에 기여하는 특정 강우는 기저유량과 직접적인 관련이 없습니다. 강우 후 초과유량이 직접 유출수를 구성합니다. 하천의 배수구에 직접 유출수가 도착하는 시점이 직접 유출수 수문곡선의 시작점 입니다. 시간이 경과함에 따라 첨두 흐름에 도달할 때까지 점차 먼 지역이 유역 출구 흐름에 추가됩니다. 이 기간 이후에도 강우가 계속되고 오랜 기간 동안 일정한..
수문곡선은 시간에 따른 하천의 방류를 그래픽으로 표현한 것입니다. 수위 기록기의 스트립 차트는 단계별로 수문곡선을 제공하며, 등급 곡선을 적용하여 하천의 방류 수문곡선을 변환합니다. 하천 흐름 수문곡선은 강우에 의해 생성되는 지표유출, 상호 유출 및 기저 유출로 구성된 유출 과정의 결과입니다. 강우로 인한 수문곡선을 강우 수문곡선 이라고 합니다. 따라서 하천의 수문곡선은 강수에 의한 수문곡선에 대한 누적 결과입니다. 유역의 특성과 강우 지속 기간, 강우강도 및 균일성에 따라 모양이 특징적인 상승 지점이 있습니다. 상승 구간은 상승 지점의 변곡점에서 하강 지점의 변곡점까지 수문곡선의 일부를 포함합니다. 여기에는 최고 유량이 포함됩니다. 최고 지점은 유역의 모든 부분에서 배출구에 유량이 도착한 것을 나타냅니..
수문학은 주관적인 방식으로 물 분배 이론을 제시하며, 정량적 수문학은 측정 또는 계산된 수치로 표현됩니다. 정량적 표현에서 숫자 간의 기능적 관계를 수학적 수문학이라고 합니다. 이러한 맥락에서 현상을 수학적으로 표현하는 과정을 수학적 모델이라고 합니다. 수학적 수문학은 물리 또는 결정론적 수문학, 통계적 수문학, 확률론적 수문학, 추계적 수문학, 시스템 수문학으로 다시 나뉩니다. 결정론적 수문학은 경험적 절차와 개념적 절차로 세분화 됩니다. 경험적 방법은 고려 중인 프로세스와 관련된 매개변수의 관계를 고려하지 않고 주어진 입력 세트에 대한 출력을 산출합니다. 극단값만 고려하거나 불연속적인 기간을 처리합니다. 불충분한 데이터에 대한 수치지형도 분석과 공백을 보완하는 법, 그리고 측정되지 않은 지역에 대한 ..
하천의 유량을 추정하는 방법에는 수로 분석과 현장의 유량을 제어하는 물리적 매개변수의 관계를 파악하는 두 가지 접근 방식이 있습니다. 후자의 접근 방식에는 상관관계 및 회귀 기법, 데이터 생성 기법, 유역특성 기반 기법, 수로 기하학 기반 기법이 포함됩니다. 수문 분석 하천 흐름은 하천으로 되돌아가는 강수량을 나타내므로 유역의 강수량과 유역 출구에서의 하천 흐름 수문곡선을 비교하면 모든 강수량을 하천 수문곡선으로 변환할 수 있는 현장별 강우 유출량 모델을 제공합니다. 이 개념을 기반으로 단위도법 및 운동학적 수문곡선 기법이 개발되었습니다. 기상 데이터와의 상관관계 수문학적 과정과 기상학적 과정은 자연적이면서도 서로 연관되어 있습니다. 수집된 강수량 및 하천 흐름 데이터는 무한한 일련의 자연 기상 및 수문..