강우강도식 장단기 구분

장단기 구분의 정의

강우강도식 장단기 구분은 지속기간에 따라 강우강도 곡선의 형태가 달라지는 것을 반영한다.

하나의 식으로 전 구간을 맞추면 짧은 지속기간과 긴 지속기간 중 한쪽에서 오차가 커진다.

그래서 지속기간 구간을 나누고 각 구간에 맞는 식을 따로 쓰는 것이 장단기 구분이다.

단기와 장기 강우의 차이

단기 강우는 집중 강우를, 장기 강우는 유역 저류와 누적 강우를 반영한다.

짧은 지속기간의 강우는 강도 집중과 지표면 유출이 지배한다. 소유역과 배수구조물에 주로 쓴다.

긴 지속기간의 강우는 선행 강우, 토양 침투, 하도 저류의 영향을 크게 받는다. 대하천과 댐 유역에 쓴다.

간단한 확인 문제를 풀어 보자.

구분점과 연속성 검토

먼저 기울기가 바뀌는 구분점을 찾는다. 구분점은 자료의 기울기 변화나 도달시간을 기준으로 정한다.

구분점으로 나눈 구간마다 최소자승법으로 회귀식을 따로 구한다.

예를 들어 단기식은 a/(t+b), 장기식은 c/t^n 형태로 쓴다.

구분점에서 두 식의 값이 일치하는지 연속성을 검토한다.

값이 다르면 접합점 근처에서 설계 강우가 튀므로 상수를 재추정한다.

소유역 계산 예제

도달시간이 20분인 가상의 소유역을 예로 든다. 단기식은 20분 이하, 장기식은 20분 초과 구간에 쓴다.

두 식은 지속기간 20분에서 값이 같아야 접합된다.

두 식의 차이가 작으면 접합을 인정하고, 차이가 크면 상수를 재추정한다.

같은 재현기간에서 지속기간이 길수록 강우강도가 줄어드는지 확인한다. 구체 상수는 지역 자료에 따라 달라진다.

헷갈리는 점과 채점 포인트

시험에서 자주 틀리는 부분을 짚어 본다. 첫째, 하나의 식을 모든 지속기간에 쓰는 실수가 가장 흔하다.

둘째, 지속기간 단위를 분과 시간으로 섞어 쓰는 실수다. t는 분 단위로 쓰고 답안 앞에 명시한다.

셋째, 소유역의 임계지속기간을 면적과 무관하게 고정값으로 두면 안 된다.

넷째, 대규모 유역에서 면적감소계수를 무시하는 실수다. 장단기 경계는 유역 규모와 도달시간으로 정한다.

정리와 직접 풀기

장단기 구분을 정리한다. 지속기간마다 가장 맞는 식을 쓰는 것이 핵심이다.

강우강도는 지속기간이 길수록 감소한다. 임계지속기간은 도달시간과 같거나 가깝게 잡는다.

구분점에서 두 식의 값이 같은지 확인하는 것도 빠뜨리면 안 된다.

마지막 문제를 직접 풀어 보자.