계획우수량

계획우수량의 정의

계획우수량은 설계 강우 때 관거로 들어오는 최대 우수 유출량이다.

관을 작게 잡으면 침수가 나고, 크게 잡으면 공사비가 낭비된다.

그래서 설계 기준 강우를 정하고 그때의 최대 유량을 계산한다.

계획우수량은 합리식으로 산정하는 것이 원칙이다.

합리식

계획우수량은 합리식 Q = CIA/360으로 구하는 것이 원칙이다.

I는 mm/hr, A는 ha 단위를 쓴다. 그래야 Q가 ㎥/s로 나온다.

토지 이용이 섞인 유역은 유출계수를 면적 가중 평균으로 구한다.

유달시간의 구성

유달시간은 강우가 계획 지점까지 도달하는 데 걸리는 시간이다.

유입시간은 가장 먼 곳의 빗물이 관거 입구까지 도달하는 시간이다.

유하시간은 관거 안을 흘러 계획 지점까지 가는 시간으로, 관길이를 평균유속으로 나눈다.

두 시간을 더한 것이 유달시간이며, 강우강도의 지속시간이 된다.

최대 유량 조건

강우가 짧으면 강도는 커지지만 유역 일부만 기여한다.

강우가 길면 유역 전체가 기여하지만 평균 강도는 낮아진다.

두 조건이 만나는 지점, 즉 지속시간이 유달시간과 같을 때 최대 유량이 생긴다.

따라서 유달시간이 짧을수록 계획우수량은 커진다.

계산 예제

계산 예제를 보자. 배수면적 20ha, 유출계수 0.7, 강우강도 100mm/hr이다.

합리식에 대입하면 Q는 약 3.89㎥/s가 된다.

1/360은 mm/hr·ha를 ㎥/s로 바꾸는 계수다.

토지 이용이 두 종류면 면적 가중 평균으로 총괄 유출계수를 구한다.

12ha의 C 0.8과 8ha의 C 0.5이면 총괄 유출계수는 0.68이다.

흔한 실수와 채점 포인트

앞 문제의 답은 1.94㎥/s다. 0.7×100×10을 360으로 나눈 값이다.

가장 흔한 실수는 단위를 섞는 것이다. 면적을 ㎢로 넣으면 결과가 100배 어긋난다.

둘째 실수는 유달시간을 유입시간만으로 잡는 것이다.

셋째, 확률년수는 관거 종류와 무관하게 쓰면 안 된다. 간선 10년, 지선 5년이다.

넷째, 유출계수를 한 값으로 고정하지 않는다. 면적가중 평균으로 구한다.

정리

이제 핵심을 정리한다.

계획우수량은 합리식 Q = CIA/360으로 구하는 것이 원칙이다.

유달시간은 유입시간과 유하시간을 더한 값이다.

확률년수는 간선 10년, 지선 5년이며, 단위는 Q ㎥/s, I mm/hr, A ha다.