임계지속기간

정의

임계지속기간은 첨두홍수량이 최대가 되도록 하는 강우지속시간이다.

이 값은 유역의 도달시간과 같거나 그 근처에서 결정된다.

쉽게 말해 비가 얼마나 오래 내려야 홍수가 가장 크게 나는지를 찾는 것이다.

두 효과의 경쟁

지속기간이 짧으면 강도는 크지만 유역 일부만 기여한다.

지속기간이 길면 전 유역이 기여하지만 강도가 작아진다.

두 효과가 맞서 첨두유량이 최대가 되는 지속기간이 임계지속기간이다.

설계 강우 강도는 IDF 관계로 구하므로 지속기간이 길어지면 강도는 감소한다.

결정 절차

임계지속기간을 찾는 절차는 다섯 단계로 나뉜다.

먼저 구조물과 기준량을 정하고, 유역의 도달시간을 산정한다.

도달시간 전후로 지속기간을 여러 단계 두고 지속기간별 설계강우를 만든다.

지속기간별로 강우-유출 계산을 하고 기준량이 최대인 값을 고른다.

구성 요소

임계지속기간 결정에는 도달시간, 강우지속기간, 선행토양함수, 저류·조절이 함께 작용한다.

도달시간은 유역 최원점에서 출구까지 물이 흐르는 시간이다.

선행토양함수는 같은 강우에서 유출량을 바꿔 임계지속기간의 위치를 옮긴다.

저류·조절은 저류용량과 방류 구조의 영향을 받는다.

구조물별 기준

구조물 종류에 따라 지속기간을 정하는 기준이 달라진다.

배수로와 우수관은 지속기간을 도달시간과 같게 놓고 합리식으로 본다.

하천 제방과 교량은 계획홍수량의 재현기간을 기준으로 지속기간을 찾는다.

저수지는 최대 저류량, 댐 여수로는 PMP 지속기간별 강우를 기준으로 한다.

헷갈리는 점과 확인

흔한 실수는 임계지속기간을 그냥 강우지속기간으로 설명하는 것이다.

소유역은 도달시간이 짧아 임계지속기간이 도달시간에 가깝게 정해진다.

대유역은 저류 효과 때문에 임계지속기간이 도달시간보다 길게 나타난다.

설계 목적에 따라 첨두유량 기준과 홍수총량 기준을 나눠 적용한다.

정리

정리하면 임계지속기간은 첨두유량이 최대가 되는 강우지속기간이다.

도달시간과 저류 효과가 임계지속기간을 좌우하며 구조물마다 기준이 다르다.

앞 문제의 정답은 도달시간이다. 배수구조물은 지속기간을 도달시간과 같게 둔다.