Fuzzy 회귀분석기법을 이용한 산지하천유역 설계홍수량 산정 시스템 개발

• 영문명: Development of Design Flood Estimation System for Mountainous River Basin Using Fuzzy Regression Method
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 이재응 이태근 Yi, Jaeeung Lee, Taegeun
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』13권6호, 343~350쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2013.12.31

국문 초록

최근 산지하천유역에서 발생하는 홍수와 이를 동반한 토석류에 의해 많은 인적, 물적 자원의 피해가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 피해를 최소화하기 위해서는 정확한 설계홍수량 산정이 동반되어야 한다. 하지만 산지하천유역 내 소규모 하천에서 설계홍수량 산정이 필요할 때 그 과정이 복잡하고, 필요한 자료의 양이 방대하기 때문에 이러한 일련의 과정이 제대로 수행되지 않고 있는 실정이다. 또한 산지하천유역에서는 홍수 발생 시 유속이 빠르고, 도달시간이 짧은 특징을 가지기 때문에 정확한 유출량 산정이 어렵다. 이러한 어려움을 해소하기 위해 유역면적과 하도경사를 입력 자료로 하는 fuzzy 회귀분석기법을 이용하여 산지하천유역 내 임의지점의 설계홍수량을 산정할 수 있는 방법을 개발하였고, 비교적 정확도가 높은 홍수유출량을 산정할 수 있었다. 본 연구에서는 유역면적과 하도경사 이외에 해당지점의 수문특성을 대표할 수 있는 인자를 새롭게 추가하여 기 개발된 방법보다 향상된 설계홍수량을 산정하고, 불확실성을 감소시킬 수 있도록 개선하였다. 정확도 분석결과 기존의 방법보다 향상된 정확도를 나타내었으며, 불확실도는 약 1/2~1/3정도로 감소하였다. 이러한 결과를 바탕으로 실무에서 일반사용자들도 손쉽게 설계홍수량을 산정할 수 있도록 산지하천 설계홍수량 산정 시스템을 개발하였다.

영문 초록

Recently, enormous human and property damages have occurred frequently by flood and debris-flow in mountainous river basin. In order to minimize these damages, the reliable estimation of flood runoff is required. However, when analyzing flood runoff in small streams in mountainous river basin, this process is difficult to perform properly due to the complication of the process and data requirement. Besides, for floods occurring in mountainous river basin, it is difficult to calculate accurate flood runoff since flow velocity is fast and concentration time is short. In order to resolve these difficulties, the method which can estimate flood runoff at arbitrary point in the mountainous river is developed with relatively high accuracy by using fuzzy regression analysis techniques with the basin area and the channel slope as input data. In this study, the previously developed methods are improved to reduce uncertainty and to estimate flood runoff with enhanced accuracy by adding a new variable that represents hydrologic characteristics at a arbitrary point in a basin in addition to both basin area and channel slope. Accuracy analysis result showed improved accuracy than conventional method and uncertainty was reduced to approximately 1/2~1/3. The a flood estimation program is developed for mountainous river so that general users can easily estimate flood runoff in practice.

키워드

Fuzzy 회귀분석 산지하천유역 설계홍수량 Fuzzy regression Mountainous river basin Design flood