물수지 분석

물수지 분석의 정의

물수지 분석은 유역이나 하도구간의 유입량, 유출량, 저류량을 시간 단위로 비교하는 분석이다.

들어온 물과 나간 물을 장부처럼 맞춰 보는 것이며, 질량보존 원리에서 나온다.

유입량 I에서 유출량 O를 뺀 값이 저류량 변화와 같다.

구성 요소와 저수지 식

물수지의 구성은 입력인 강수와 유입, 저장인 저류량, 출력인 유출과 증발로 나뉜다.

저수지에서는 강수량 P, 증발량 E, 침투량 Og를 함께 넣어 저류량을 계산한다.

가뭄 단계에 따라 정한 용수공급량으로 다음 기간의 저수량을 갱신한다.

저수지 계산 예제

가상의 저수지로 질량 보존식을 대입해 본다.

상시만수위 저수량 1,000만㎥, 초기 저수량 800만㎥로 둔다.

하루 유입 10만㎥, 공급 12만㎥, 손실 1만㎥이면 1일 후 저수량은 797만㎥가 된다.

총량비교와 모의운영

물수지 분석은 목적과 자료에 따라 총량비교 방법과 저수지 모의운영 방법으로 나뉜다.

총량비교는 기간 단위 수요와 공급 가능량을 비교해 개략적으로 판단한다.

모의운영은 운영률을 적용해 일 단위로 저수량과 공급량을 연속 계산한다.

헷갈리는 점과 가뭄 정의

흔한 실수는 가뭄을 강우 부족만으로 정의하는 것이다.

물수지에서 가뭄은 용수 공급이 수요를 채우지 못하는 상태로 본다.

그래서 물부족량을 절대량으로 표현해 과거와 현재 가뭄을 같은 기준으로 비교한다.

정리

정리하면 물수지 분석은 유입, 유출, 저류량을 연속방정식으로 비교하는 것이다.

비교 기준은 기간 단위 평균과 시간 단위 계산이라는 두 방법의 차이다.

채점에서는 식의 부호와 시간 단위 명시가 중요하다.