hap(hydrologic analysis package) for win 사 용 자 설 명 서

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HAP(Hydrologic Analysis Package) for Win 사용자 설명서 ( Release Version 1.0.0.0 ) 주식회사 에이스 이엔씨 ACE E&C co., ltd. http://www.acenc.co.kr

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HAP(Hydrologic Analysis Package) for Win

사 용 자 설 명 서( Release Version 1.0.0.0 )

주 식 회 사 에 이 스 이 엔 씨ACE E&C co., ltd. http://www.acenc.co.kr

1. 프로그램 개요 및 사용방법 ······························································ 1

1.1 프로그램의 소개 ·································································································· 1

1.2 프로그램의 설치와 사용 ···················································································· 2

1.2.1 프로그램 설치 ··································································································· 2

1.2.2 프로그램 사용 ··································································································· 3

2. 데이터 입력 ·························································································· 6

2.1 기초데이터 입력 ·································································································· 6

2.2 지형데이터 입력 ·································································································· 8

2.3 강우데이터 입력 ·································································································· 9

2.4 저류지데이터 입력 ···························································································· 11

2.4.1 저류지 데이터 ································································································ 12

2.4.2 하도 홍수추적 데이터 ·················································································· 13

2.5 도구 메뉴 ············································································································ 14

2.5.1 옵션 데이터 입력 ·························································································· 14

2.5.2 도달시간, CN값 산정 ···················································································· 15

2.5.3 토사유출량 산정 ···························································································· 18

3. 프로그램의 기능 ··············································································· 22

3.1 단위유량도 분석 ································································································ 22

3.2 강우강도식 분석 ································································································ 23

3.3 유효강우량 분석 ································································································ 25

3.4 홍수량 분석 ········································································································ 27

3.5 저류지 규모 분석 ······························································································ 29

3.6 하도 홍수추적 ···································································································· 33

3.7 도달시간 및 토사유출량 산정 ········································································ 36

3.8 입출력 데이터 관리 ·························································································· 36

4. 유의사항 및 프로그램 사용권 ······················································· 37

4.1 유의사항 ·············································································································· 37

4.2 프로그램 사용권 ································································································ 37

Hydrologic Analysis Package

HAPforWin User Manual

1

1. 프로그램 개요 및 사용방법

1.1 프로그램의 소개

"HAP for Win"은 Hydrologic Analysis Package로 사전재해영향성검토와 같은

수문학적 분석을 위해 개발된 Microsoft Windows 계열의 운영체제에서 작동하

는 프로그램입니다.

기본적인 기능은 단위유량도 분석, 강우강도식 산정 및 강우분포, 유효우량

분석, 홍수량 분석, 재해용 저류지 규모산정, 하도 홍수추적, 도달시간 산정, 토

사유출량 산정 등이며, 향후 배수펌프장 규모산정 등의 모듈을 추가하는 등 계

속해서 업데이트할 예정입니다.

대부분의 계산결과는 표(Grid형태)와 함께 그래프나 그림으로 그 결과를 제공

하므로, 실무적으로 보고서 작성시 등에 유용하도록 설계되었습니다.

작동환경은 기본적으로 하드웨어적인 제약이 없으나, Windows 계열의 운영

체제인 Windows XP, Vista, 7 등의 운영체계에서 작동하며, CPU속도, RAM,

HDD용량 등은 프로그램의 처리속도에만 영향을 줄 뿐 대부분의 경우에는 정상

적으로 작동됩니다.

그 외에 소프트웨어적으로는 Microsoft .NET Framework 4.0이상의 소프트웨

어와 함께 Microsoft Access Database Engine을 필요로 하나, 설치프로그램에서

이를 제공하므로 함께 설치하면 사용하실 수 있습니다.

기본적으로 본 프로그램은 매뉴얼이 필요하지 않도록 분석 절차에 따라 메뉴

를 구성하였으므로 초보자도 쉽게 사용하실 수 있습니다.

< 시스템 권장사양 >

* Intel 계열 Dual Core Processor

* 메모리(RAM) 2GB 내외

* 하드디스크 1GB 여유공간 이상

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1.2 프로그램의 설치와 사용

1.2.1 프로그램 설치

프로그램의 설치는 프로그램 사용에 필수요소인 Microsoft .NET Framework

4.0과 Microsoft Access Database Engine을 먼저 설치하게 되며, 그 이후에 HAP

for Win 프로그램을 설치하게 되며, 프로그램의 설치순서는 프로그램 수행과 무

관합니다.

* Microsoft .NET Framework 4.0의 설치파일 : dotNetFx40_Full_x86_x64.exe

* Microsoft Access Database Engine의 설치파일 : AccessDatabaseEngine.exe

* Hydrologic Analysis Package for Win의 설치파일 : Setup.exe

Setup.exe파일을 이용하여 설치를 시작하면, 일반적으로 설치프로그램이 상기

파일의 설치를 자동으로 하게 되며, 설치 프로그램의 요구에 따라 진행하시면

됩니다.

제품 구입후 설치시에는 제품번호 입력이 불필요하나, 최초 실행시에 제품번

호 입력을 통한 제품 등록 절차가 진행됩니다.

올바르지 않은 제품 번호는 등록이 진행되지 않으며, 기존에 등록된 제품 번

호는 이중으로 등록할 수 없습니다. 자세한 내용은 1.2.2절을 참고하십시오.

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1.2.2 프로그램 사용

가. 제품 등록

프로그램이 정상적으로 설치된 후, 최초 실행시에는 다음과 같은 제품 사용권

한 등록 절차를 진행합니다.

이 때, 사용자는 구입처로부터 부여받은 제품번호 16자리를 차례로 입력한 후

등록 버튼을 클릭하여 등록한 후 창을 닫으면 정상적으로 프로그램이 실행되며,

등록절차는 최초 1회만 실행됩니다.

제품번호는 유출되지 않도록 유의하여야 하고, 컴퓨터 1대당 1개의 사용권이

부여되므로 제품번호가 유출되어 정상적으로 사용하지 못하는 책임은 사용자에

게 있습니다.

인증절차 진행중 정상적으로 등록되지 않은 제품은 인증절차과정에서 오류

메시지를 보여준 후 프로그램이 종료됩니다.

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나. 프로그램 업데이트

프로그램은 인증절차 진행과정에서 업데이트 버전 존재 여부를 체크하여 실

시간으로 업데이트를 자동 실행하게 됩니다.

따라서, 최신 버전의 프로그램이 있을 경우 사용자는 별도의 조치없이 자동으

로 업데이트된 최신 버전을 항상 사용할 수 있게 되어 있습니다.

이 과정에서 프로그램은 업데이트된 파일만 찾아 해당 파일만을 업데이트하

게 되므로 실행시마다 모든 파일을 업데이트 하지 않으니 안심하셔도 됩니다.

프로그램의 업데이트가 완료되면 프로그램은 최신 버전으로 다시 시작됩니다.

다. 프로그램 시작

프로그램이 정상적으로 설치되고, 제품 등록 절차가 정상적으로 끝난 후, 업

데이트 체크까지 완료되면, 프로그램은 정상적으로 실행되어 다음과 같은 화면

을 보여줍니다.

이때부터 프로그램은 정상적인 기능으로 사용하실 수 있습니다.

프로젝트의 신규 생성은 신규 버튼이나 메뉴의 “새로 만들기”를 이용하여 시

작하며, 신규프로젝트를 저장할 파일명을 묻게 됩니다. 기존 프로젝트의 불러오

기는 열기 버튼이나 메뉴의 “열기”를 이용합니다.

프로젝트를 신규 생성하거나 기존 프로젝트를 불러올 경우, 화면 오른쪽 상단

의 “수행시각” 아이콘 옆에 절차별 수행시각을 보여주므로 이를 참고하여 프로

젝트를 진행하시면 됩니다.

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“신규” 또는 “열기” 이후에는 메뉴 및 좌측 버튼이 펼쳐지며 모든 메뉴가 활

성화됩니다.

좌측의 도구상자에 표시된 “데이터 입력”, “데이터 분석”, “분석 결과”의 하위

메뉴버튼은 데이터의 입력이나 분석 여부에 따라 아이콘의 색깔이 “파란색”으로

바뀌게 되므로 화면 우측 상단의 “수행시각”과 더불어 사용자의 프로젝트 진행

상태를 알 수 있도록 하였습니다.

“데이터 입력”은 각종 계산을 위한 기초적인 데이터 입력을 할 수 있는 창을

생성하게 되며, “데이터 분석”은 입력된 데이터를 기반으로 분석을 실시하게 됩

니다. “분석 결과”는 분석된 데이터를 보여주는 역할을 합니다.

“닫기” 버튼이나 메뉴의 “프로젝트 닫기”는 프로그램을 종료하지 않은 채, 프

로젝트만을 닫을 때 사용하며, “종료” 버튼은 프로그램을 종료합니다.

프로그램에서 보여지는 모든 Grid(엑셀의 Sheet모양)는 오른쪽 클릭시 복사

및 csv파일(엑셀 등 스프레드쉬트 프로그램에서 불러오기 가능한 형식)로 저장

등의 메뉴가 제공되며, 그래프에는 오른쪽 클릭시 복사, 이미지로 저장하는 메뉴

및 확대(Zoom) 초기화 기능을 제공합니다.

프로그램에서 입력하여야 하는 데이터 중 Grid(엑셀의 Sheet모양)에 데이터를

입력하는 항목은 연한 회색 배경으로 표시되어 있으므로 해당 셀만을 입력하시

면 됩니다.

자동으로 계산되는 항목은 Grid의 배경색이 없으며, 주요결과는 하늘색의 배

경으로 표시될 수도 있습니다.

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2. 데이터 입력

2.1 기초데이터 입력

프로젝트를 생성 또는 불러오기를 수행했을 때, 프로그램은 최초로 “기초 데

이터” 입력창을 보여주게 되며, 이는 프로젝트의 가장 기초적인 정보를 입력받

는 것으로 화면은 다음과 같습니다.

이 때, 프로젝트명, 사업구분, 배수구역수 등을 입력받으며, 배수구역명 정의

버턴을 클릭하여 배수구역의 정보를 입력받은 다음 확인 버튼을 클릭하여 해당

정보를 저장합니다.

시간 조정계수는 “Russel식” 적용시의 계수이며, “방법별 자체식”을 쓰는 경우

에도 지체시간이나 저류상수를 조정할 필요가 있을 때 사용되는 가중치입니다.

배수구역명 정의 화면의 “순서”는 향후 하도 홍수추적 실행시 사용하게 되며,

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상류에서 하류방향의 순서로 입력하게 되며, Huff분위와 회귀식의 차수,

Thiessen적용 여부 등을 입력합니다. 관측소코드의 입력란을 클릭하면 “...” 버튼

을 통해 코드나 이름으로 입력할 수 있습니다. 관측소명은 자동으로 보여줍니다.

하단의 일괄입력 항목은 단일 관측소일 때 편리하게 입력할 수 있으며, 강우

관측소 우측 란에 관측소명을 입력한 후 “찾기” 버튼을 클릭하여 입력합니다.

Thiessen적용을 체크하면, 관측소 코드란은 “...”버튼으로 변경되며, 이를 클릭

하면 관측소별 Thiessen계수를 입력할 수 있습니다. 이 때에도 관측소 코드란을

클릭하면 강우관측소 검색창을 통해 편리하게 입력할 수 있습니다.

이상과 같은 절차에 의해 기초데이터 입력을 완료한 후 “확인” 버튼을 클릭하

여 데이터를 저장합니다.

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2.2 지형데이터 입력

기초정보 입력이 완료되면, 수행 흐름에 따라 지형데이터를 입력합니다.

지형데이터는 기초정보에 기반하여 배수면적, 유로연장, 유역경사(유로 평균경

사), 도달시간, 유출곡선지수(CN값)을 입력받게 되며, 부적절한 데이터는 입력되

지 않습니다.

배수면적과 유로연장이 입력되면 프로그램은 자동으로 유역평균폭과 형상계

수를 계산하여 보여주며, 화면 아래의 설명에 유의하여 입력하시면 됩니다.

특히, 유역경사는 0값이 입력되면 계산상의 오류가 발생될 수 있으므로 주의

하여야 하며, 도달시간은 가급적 계산시간 간격의 정수배로 입력하십시오.

화면 아래의 설명에서와 마찬가지로, 형상계수는 0.1보다 작을 경우 Clark단위

도 분석시의 저류상수 K산정시 계수값 등에서 음수값이 발생되는 등 문제가 많

을 수 있고, 홍수량이 과소하게 산출될 수 있는 문제점이 있어 자동으로 이를

체크하여 Sabol식 대신 Russel식으로 계산하게 됩니다.

이와 관련된 자세한 사항은 학회 등에 게재된 관련 논문을 참고하시기 바랍

니다.

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2.3 강우데이터 입력

강우데이터 입력은 기본적으로는 소방방재청의 Fard2006결과데이터를 기반으

로 하며, 2011년 국토해양부 연구성과를 이용할 수도 있습니다.

다만, 사용자 정의는 이러한 데이터를 수정하고자 할 때에만 사용할 수 있도

록 하였으며, 확률강우량 입력 옵션에서 “Fard2006 확률강우량 산정결과이용”

선택후 곧바로 “사용자 정의”를 클릭하시면 데이터를 수정할 수 있습니다.

강우데이터 입력은 최초의 기초정보에서 입력한 강우관측소 자료를 넘겨받아

입력하게 되는데, 사용자의 불편을 최소화하기 위해 수동으로 입력받지 않고,

"Fard2006결과 불러오기“버튼을 클릭하여 입력할 수 있으며, 국토해양부 성과

이용시 ”결과 불러오기“ 절차는 필요치 않습니다.

"Fard2006결과 불러오기“시 사용되는 Fard2006데이터는 Fard2006분석결과의

Result폴더에 위치한 “FARD QUANTILE.DAT”파일이 사용되며, 파일을 찾는 대화

상자에서 열기 버튼을 클릭후 보여지는 ”Fard2006결과 불러오기 옵션“ 대화상자

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에서 매개변수 추정방법, 확률 분포를 선택 후 ”확인“버튼을 클릭함으로써 데이

터 입력이 완료됩니다.

이상과 같은 방법으로 각 관측소별 데이터 입력이 완료되면, 강우강도식 분석

에 필요한 다항식의 차수를 입력합니다.

이는 20111년 국토해양부 연구성과에 따라 새로이 분석하게 되는 전대수

(Log-Log) 다항식 형태의 강우강도식 분석을 위한 것으로 5~7차식 형태로 입력

하게 되며, 강우강도식은 화면 아래에 표현됩니다.(단위는 I : mm/hr, t : hr임)

확률강우량 입력옵션에서 2011년 국토해양부 성과를 이용하게 되면, 다항식

의 차수는 자동으로 6차로 고정됩니다.

주의할 점은, 데이터의 지속기간 총 수가 Fard2006은 기본값이 8개이므로

5~7차 모두 선택가능하나, 향후 강우강도식 분석후 IDF그래프를 확인하면, 일부

지속기간에서 발산하여 부자연스러운 형태가 나올 수도 있고 이것은 홍수량 산

정결과에 영향을 미치므로 가급적 5차로 선택하되, 지속기간 총 수가 많으면 6

차 또는 7차로 선택하여 자연스러운 IDF그래프 형태를 얻을 수 있도록 합니다.

참고로, Fard2006분석시 지속기간 정의에서 보다 많은 지속기간을 입력하고,

해당 데이터를 입력한 후 분석함으로써 다양한 지속기간에 대한 결과를 불러올

수 있습니다.

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2.4 저류지데이터 입력

저류지데이터 입력은 기초데이터 입력의 “사업구분”이 “개발전/중/후” 모드일

경우에 입력합니다. 만약, “단일모드”일 경우에는 하도 홍수추적 데이터만 입력

가능합니다.

설계유량은 단위유량도 분석에 사용된 단위도유도 방법이 열거되며 이 중에

서 선택하도록 하고, 기본값은 SCS(NRCS)방법입니다.

저류지 홍수추적과 하도 홍수추적은 해당 체크박스를 체크하여 실행하게 할

수 있으며, 기본적인 값은 입력되어 있으나 변경이 필요할 경우 변경하여 입력

하시면 됩니다.

참고로, 저류지 계산 옵션의 개발중 사면경사와 개발후의 사면경사는 저류지

의 사면경사를 의미합니다.

입력이 완료되면 다른 입력창과 마찬가지로 “확인” 버튼을 클릭하여 저장합니

다.

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2.4.1 저류지 데이터

저류지 홍수추적을 실시하고자 하는 경우, 저류지 홍수추적 실행 여부를 체크

하고, 배수구역별 상세데이터 입력을 클릭하여 배수구역별로 데이터를 입력합니

다. 배수구역별로 저류지 추적을 실행할지의 여부를 체크한 후 각 데이터를 입

력하고, “확인” 버튼을 클릭하여 저장합니다.

저류지 유입 토사량은 사용자가 별도로 산정한 토사유출량을 ㎥단위로 입력

하게 되며, “도구”의 토사유출량 산정결과에서 입력되게 할 수 있습니다.

저류지 바닥면적은 좌측 하단의 “저류지 바닥면적 자동입력” 버튼을 이용하여

입력된 저류지 유입 토사량에 근거하여 자동 작성하게 할 수 있습니다.

참고로, 저류지 규모 분석후 저류지 홍수추적 결과가 만족스럽지 못할 경우에

는 저류지 바닥면적을 조절하여 다시 계산하시면 됩니다.

방류조절 가중치는 허용방류량인 개발전 첨두홍수량에 곱해지는 비율로, 허용

방류량을 줄이고자 할 경우에는 1.0보다 작게 입력하고, 늘이고자 할 경우에는

1.0보다 크게 입력하면 됩니다.

외수위와의 수위차는 저류지의 방류 흐름이 관수로 흐름일 경우 필요한 데이

터로, 유출부 관저고 + 관경의 0.6배 지점과 외수위와의 수위차입니다. 자유낙하

흐름(외수위에 영향을 받지 않는 흐름)에서는 0.0으로 하시면 됩니다.

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자세한 내용은 “저류지규모” 산정결과의 “도면보기”를 참고하십시오.

외수위 관련 수위차를 계획제방고와 마찬가지로 Elevation으로 입력하는 것이

편하겠지만, 관경이 배수구역별로 변화하게 되고, 저류지 규모(면적, 용량) 또한

변경되기 때문에 저류지 규모 산정시 오류가 발생할 가능성이 많아 수위차로 입

력하게 하였습니다.

향후 프로그램 업데이트시에 보다 합리적인 알고리즘을 구현하여 해당 기능

이 제공될 수 있도록 하겠습니다.

2.4.2 하도 홍수추적 데이터

기초데이터에서 입력한 배수구역이 하도내의 지점이 아닌 소유역(Sub-Basin)

인 경우, 소유역의 홍수수문곡선을 합성하여 지점별 홍수량 산정을 수행하여야

하므로, 하도 저류상수K를 입력하여 하도 홍수추적을 수행할 수 있습니다.

하도 홍수추적을 위한 하도 저류상수 K는 기초정보에서 입력한 계산시간 간

격과 관련이 있으며, 입력값에는 Muskingum방법에서 제시된 조건에 부합되는

일정한 범위를 가지고 있습니다.

따라서, 저류상수K 값 범위에서 제시된 조건을 만족하게 입력하셔야 하며, 그

범위 밖의 값은 입력되지 않습니다.

참고로, 유역의 특성에 따라 범위 밖의 값을 입력할 필요가 있는 경우에는 현

재 화면에서의 입력을 범위에 맞게 한 후, 최초의 “기초 데이터 입력”창에서 계

산시간 간격을 조정하여 입력한 후, 하도 저류상수K값을 조정 입력할 수 있습니

다.

현재는 배수구역별 합류정보가 그림으로 나타나지 않으나, 향후 업데이트시

HEC-HMS의 배수구역 합류정보 Schema작성과 같은 모델을 적용할 예정입니다.

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2.5 도구 메뉴

2.5.1 옵션 데이터 입력

유출곡선지수(CN값), VM, 토사유출 원단위의 기준이 되는 값을 입력하는 화

면과 토사 입도분석 결과자료 입력, 토사유출량 산정을 위한 재현기간 선택 화

면으로 구성됩니다.

각각의 데이터는 토사유출량 산정, CN값 산정 등에 기준으로 활용됩니다.

입도분석과 관련되는 참고자료는 해당 문헌을 참고하시거나, 화면 하단에 설

명된 내용을 참고하시기 바랍니다.

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2.5.2 도달시간, CN값 산정

도달시간 산정을 위해서는 유역의 유로를 일정한 경사 구간별로 구분하고 해

당 데이터를 입력하면 됩니다. 이는 일반적으로 불규칙한 유로를 비슷한 경사의

몇 개 구간으로 나눔으로써 단순경사 대신 등가경사를 산정하기 위함이며, 이러

한 데이터는 향후 토사유출량 산정시 LS값 산정의 기초자료가 됩니다.

상단의 Grid에는 데이터 입력을 하게 되고, 이러한 입력 자료에 따라 하단의

Grid에 등가경사 산정결과를 표시해 줍니다.

만약, 사용자가 등가경사 대신 단순경사를 사용하고자 할 경우에는 구간을 1

개만 입력하여 사용하면 됩니다.

한편, CN값 산정을 위한 수문학적 토양군(Type A~D)별 토지이용현황 면적

입력은 배수구역별, 사업구분별, 토지이용 분류별로 면적을 각각 입력합니다.

대부분의 경우 GIS Tool을 이용하여 산정하게 되므로, 향후 프로그램 업데이

트시 GIS분석결과(일반적으로 dbf 파일을 말합니다.)를 읽어와서 자동 입력되도

록 기능을 추가할 예정입니다.

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등가경사와 마찬가지로 상단의 Grid에는 데이터 입력을 하게 되고, 하단에는

이러한 데이터를 바탕으로 계산결과를 보여줍니다.

한편, 도달시간 산정결과 화면은 2가지로 구분되며, 추가적으로 입력받아야

하는 몇 가지의 데이터를 입력한 후, 도달시간 결과보기를 클릭하시면 계산결과

를 확인할 수 있습니다.

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추가로 입력받는 데이터는 주로 Kerby공식의 적용을 위한 유역현황 자료와

조도(거친 정도)를 나타내는 상수, 사용자 정의로 유입시간을 정의할 때 필요한

값을 입력받습니다.

도달시간 결과 보기를 클릭하면, 다음과 같은 화면을 보여주는데, 데이터의

양이 많아 화면에 표시할 데이터 열을 선택할 수 있도록 하였습니다.

또한, 유입시간 계산식과 유하시간 계산식을 선택하면 Grid의 제목의 해당 계

산식 이름이 갈색으로 반전되어 보여주게 되며, 최종적 결과인 유입시간+유하시

간의 합계를 도달시간에 표시하고 하늘색으로 Grid배경을 표시하여 확인이 쉽도

록 보여줍니다.

이때, 적용값은 앞서 기초정보에서 입력한 “계산시간간격”의 입력값의 정수배

로 표시하게 되며, 좌측하단의 “지형 데이터로 내보내기”를 클릭하시면 지형 데

이터를 도달시간 산정결과의 자료로 교체하게 됩니다.

참고로, 도달시간 산정 결과화면에서 선택된 유입시간 계산식과 유하시간 계

산식은 “지형 데이터로 내보내기”를 클릭하였을 때 만, 계산식 유형을 저장하게

됨을 유의하시기 바랍니다.

도달시간 산정은 유역의 특성에 따라 그 적용식 결정에 어려움이 있으므로,

관련문헌을 참고하시가 바랍니다.

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2.5.3 토사유출량 산정

일반적으로 토사유출량 산정은 수정범용토양손실공식(RUSLE)법과 원단위법

등에 의해 산정하게 됩니다.

필요한 기초 데이터는 대부분 등가경사, 입도분석, CN값 산정 등을 위해 입력

한 데이터를 기본으로 사용하게 됩니다.

먼저, 강우침식계수(R)값의 경우에는 확률강우강도식에 의한 지속기간별, 재현

기간별 강우자료를 바탕으로 계산하게 됩니다.

토양침식인자(K)값의 경우에는 기본적으로는 입도분석자료를 바탕으로 작성하

게 되지만, 입도분석을 시행하지 못한 경우에는 사용자 정의로 K값 및 모래의

구성비(%)를 입력함으써 계산할 수도 있습니다.

모래의 구성비는 일반적으로 60~70% 정도로 입력하면 무난한 것으로 알려져

있습니다.

이러한, 입도분석 자료 또는 사용자 정의로 입력된 모래구성비를 바탕으로 토

사의 단위중량도 함께 계산하여 향후 토사침식량의 중량 단위를 부피 단위로 전

환하는데 사용하게 됩니다.

사용자 정의로 입력할 경우, K값의 경우 과거에는 개략토양도를 이용하거나,

대표 토양통을 이용하여 산정하기도 하였으므로 이를 참고하여 입력합니다.

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지형인자(LS)의 경우에는 등가경사 산정시 입력한 경사 구간별 입력자료를 바

탕으로 계산하게 됩니다.

등가경사를 적용해야 하는 불규칙 사면의 경우에는 몇 개의 구간으로 나누어

산정하는 것이 바람직하며, 균일할 경사의 유역에 대해 산정하고자 할 경우에는

등가경사 산정시 1개의 구간으로 입력하여 사용하면 됩니다.

자세한 사항은 화면 아래의 주석과 관련문헌을 참고하시기 바랍니다.

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토양침식조절인자(VM)은 앞서 CN값 산정을 위해 입력한 토지이용현황별 면

적 자료를 바탕으로 작성하게 되며 평균 VM값을 자동계산하여 보여줍니다.

다만, 유역면적의 경우에는 단위전환시 유효자리숫자 처리과정에서 소수 3자

리에서 배수구역별로 약간 상이할 수 있음을 양지하시기 바랍니다.

RUSLE법에 의한 토사침식량은 앞서 산정한 R, K, LS, VM값을 이용하여 산정

하게 되며, 각 화면에서 확인버튼을 클릭했을 때, 해당 결과를 자동으로 저장했

기 때문에 별도의 입력자료가 없습니다.

재현기간은 옵션에서 기본값으로 입력했을 경우 30년과 50년 두 가지의 자료

만을 보여주게 되며, 확인버튼을 클릭시 결과가 저장됩니다.

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원단위법에 의한 토사유출량은 VM값과 마찬가지로 CN값 산정시 입력한 토

지이용 상태별 면적자료를 이용하여 계산하고 그 결과를 보여줍니다.

이상과 같은 원단위법에 의한 토사유출량 산정결과와 RUSLE법에 의한 토사유

출량 산정결과를 비교한 결과는 토사유출량 산정결과 비교 화면에서 확인할 수

있습니다.

화면 하단 좌측의 “저류지 상세 데이터로 내보내기”는 저류지규모 산정을 위

한 토사유출량을 저류지 데이터로 입력하는 기능을 하며, 토사유출량 중 RUSLE

법에 의한 결과를 저장하게 됩니다.

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3. 프로그램의 기능

3.1 단위유량도 분석

홍수량 산정을 위해 필수적인 단위유량도(Unit Hydrograph)를 분석하는 기능

으로, 실무적으로 많이 사용하는 SCS(NRCS) 단위도, Nakayasu(中安) 종합단위도,

Clark(유역추적법) 단위도를 기본으로 하고 있습니다.

실무자의 필요에 따라 요구가 많은 경우, 향후 Snyder 단위도 등을 추가하도

록 하겠습니다.

단위유량도 분석은 “데이터 분석”항목의 “단위도 분석”을

클릭함으로써 수행되며, 처리중에는 오른쪽 화면과 같이 표

시되면서 다른 작업을 수행하실 수는 없고, 분석 완료후에는

분석결과에서 아래와 같이 확인할 수 있습니다.

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3.2 강우강도식 분석

강우강도식 분석은 기존의 Talbot, Japanese, Sherman식의 형태로 강우강도식

도 분석하지만 이는 참고로만 활용하며, 2011년 국토해양부 연구성과에 따라 다

항식형 강우강도식을 분석합니다.

강우강도식 분석은 “데이터 분석”항목의 “강우강도식 분

석”을 클릭함으로써 수행되며, 처리중에는 오른쪽 화면과 같

이 표시되면서 다른 작업을 수행하실 수는 없고, 분석 완료

후에는 분석결과에서 아래와 같이 확인할 수 있습니다.

화면의 대화상자 하단에는 기존의 방법인 Talbot, Japanese, Sherman식형태의

분석결과와 함께 다항식형 강우강도식의 분석결과도 함께 제공합니다.

대화상자 상단에는 관측소별로 RMSE(Root Mean Square Error, 잔차)와 함께

결정계수(R Square)값을 함께 제공하며, 강우강도식의 형태를 같이 보여줍니다.

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“분석결과”의 “확률강우강도”를 클릭하면, 강우관측소별로 지속기간별 재현기

간별 확률강우강도를 숫자로 제공하며, “I-D-F곡선 보기”를 클릭하면 그래프로

확인할 수 있습니다.

그래프에서 화면확대는 기본적으로 마우스를 클릭한 채 드래그하면 확대됩니

다. 그 외에 이미지로 저장하거나 복사하기, 화면확대(Zoom)를 초기화 할 수 있

는 메뉴를 마우스 오른쪽 클릭시 실행할 수 있게 하였습니다.

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3.3 유효강우량 분석

유효강우량 분석은 SCS(현 NRCS)방법에 의한 것으로, 강우의 분포형태는 사

전재해영향성검토 실무지침에 따라 Huff분포에 의해 분포시킵니다.

Huff분포의 무차원 시간(%)에 대한 무차원 강우량(%)는 2011년 국토해양부

성과에 의하며, 각 분위별 회귀분석을 실시하여 다항식의 형태로 제공하게 되며

이를 이용하여 시각별 강우량을 총강우량과 유효강우량으로 구분하여 제공합니

다. 회귀차수는 “기초데이터”의 “배수구역명 정의“입력창에서 입력한 회귀차수를

사용하므로, 회귀차수에 따라 분포형태는 상이하게 나타나는 점을 유의합니다.

유효강우량 분석은 “데이터 분석”항목의 “유효강우량 분

석”을 클릭함으로써 수행되며, 처리중에는 오른쪽 화면과 같

이 표시되면서 다른 작업을 수행하실 수는 없고, 분석 완료

후에는 분석결과에서 아래와 같이 확인할 수 있습니다.

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한편, 계산시간 간격이 짧을 경우, 분포된 강우량이 특정시각에 0.0값으로 나

타나는 것은 회귀과정에서 생길 수 있는 것으로 오류가 아닙니다.

또한, Huff분포 분위별 곡선 종거와 회귀분석결과는 “분석결과”의 “Huff분포

및 회귀분석”을 클릭하면 확인할 수 있으며 결과는 다음과 같습니다.

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3.4 홍수량 분석

홍수량 분석은 앞에서 계산된 단위유량도 분석결과 및 유효우량의 분석결과

등을 바탕으로 산정됩니다.

홍수량 분석은 “데이터 분석”항목의 “홍수량 분석”을 클릭

함으로써 수행되며, 처리중에는 오른쪽 화면과 같이 표시되

면서 다른 작업을 수행하실 수는 없고, 분석 완료후에는 분

석결과에서 아래와 같이 확인할 수 있습니다.

지속기간별 첨두 홍수량 분석결과는 “분석결과”의 “지속기간별 첨두홍수량”을

클릭하여 확인할 수 있으며, 배수구역별, 사업구분별, 재현기간별로 각각 “결과보

기” 클릭을 통해 시각별 데이터와 그래프, 임계지속시간 및 첨두홍수량을 확인

할 수 있습니다.

다른 결과와 마찬가지로 Grid(표 형태)에서 오른쪽 클릭을 하면, 복사를 하거

나 csv파일 형태로 내보내기를 하여 엑셀 등의 스프레드 쉬트 프로그램에서 열

수 있으며, 그래프의 경우 복사나 이미지로 저장 가능합니다.

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다음으로 배수구역별, 재현기간별, 산정방법별 첨두홍수량의 수문곡선은 “분석

결과”의 “홍수수문곡선”을 클릭하여 아래와 같이 확인할 수 있습니다.

첨두홍수량 분석결과와 마찬가지로 Grid(표 형태)에서 오른쪽 클릭을 하면, 복

사를 하거나 csv파일 형태로 내보내기를 하여 엑셀 등의 프로그램에서 열 수 있

으며, 그래프의 경우 복사나 이미지로 저장 가능합니다.

이미지로 저장하는 경우, 저장되는 파일의 이름은 기본값으로 차트의 제목에

표시된 데이터로 설정됩니다.

다만, 마우스를 이용한 그래프 확대(Zoom) 기능은 강우분포와 홍수수문곡선

이 연동되어 확대됩니다.

그래프 축소 기능은 그래프 확대시 그래프의 각 축(X축 및 Y축)에 생기는 작

은 아이콘을 클릭하여 사용할 수 있으나, 그래프에서 마우스 오른쪽 클릭을 이

용하여 Zoom Reset기능을 클릭하시면 간편하게 초기화 됩니다.

홍수수문곡선은 전 지속기간에 대하여 제공하지 않고, 재현기간별 첨두홍수량

이 발생하는 임계지속시간에 대한 수문곡선만을 제공합니다.

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3.5 저류지 규모 분석

저류지 규모 분석은 각 지속기간별로 수행하게 되며, 앞서 산정된 홍수량 산

정결과를 이용하게 됩니다.

이제까지의 분석과는 달리 계산량이 매우 많아서 시간이 약간 오래 걸리는

편임을 감안하여 수행하시면 됩니다.

저류지 규모 분석은 “데이터 분석”항목의 “저류지 규모

분석”을 클릭함으로써 수행되며, 처리중에는 오른쪽 화면과

같이 표시되면서 다른 작업을 수행하실 수는 없고, 분석 완

료후에는 분석결과에서 아래와 같이 확인할 수 있습니다.

저류지 규모는 사전재해영향성검토 실무지침에 따라 저류지의 규모(용량)이

최대가 되는 지속기간을 임계지속기간으로 하여 산정합니다.

산정결과는 “분석 결과”의 “저류지 추적결과 및 제원”을 클릭하여 아래와 같

이 확인할 수 있으며, 왼쪽하단의 “도면으로 보기” 버튼을 클릭하면 주요 제원을

그림으로 확인할 수 있습니다.

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한편, 지속기간별 저류지 규모는 “분석 결과”의 “지속기간별 저류지 규모”를

클릭하여 확인할 수 있습니다.

그러나, 반복된 계산에도 불구하고 사전재해영향성검토 실무지침에 제시된 제

한 조건인 저류지 총 높이 3.0m이내의 조건과 방류량 조건에서 허용방류량을

만족하지 못할 경우에는 “산정결과” 항목에 "NG" 또는 “-”의 형태로 표현됩니다.

이는 적정한 저류지 규모를 산정하지 못했다는 의미로 대부분 저류지의 바닥

면적이 작거나 너무 큰 경우에 발생할 수 있습니다.

따라서, 이런 경우에는 “저류지 데이터 입력” 창에서 저류지 계산옵션의 저류

지 시뮬레이션 반복 횟수를 크게 조정하여 계산하거나, 저류지 상세데이터의

“저류지 바닥면적”을 조정하여 계산을 수행함으로써 해결할 수 있습니다.

저류지 규모의 적절한 결정은 수많은 case와 제한 조건이 다양하여 계산시간

이 오래 걸리거나, 저류지 규모 산정이 어려울 수 있습니다.

강우지속기간별 저류지규모 산정결과는 지속기간별로 허용방류량(개발전 첨두

홍수량), 저류지 유입 첨두홍수량, 첨두방류량, 저류지 총 높이, 저류지 총 용량,

산정결과(적정성여부)를 보여주게 됩니다.

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한편, 저류지 규모 산정에 적용된 저류지 특성곡선(H-O-S Curve)은 “분석 결

과”의 “저류지 특성 곡선”을 클릭하여 확인할 수 있으며, 사전재해영향성검토 실

무지침서 등에 따라 Weir흐름과 Orifice흐름, 관수로 흐름 등의 조건을 반영하고,

비상여수로의 흐름을 반영하여 작성됩니다.

흐름의 종류 결정은 프로그램에서 자체 결정하게 되나, 기본적인 결정 방식은

각각의 흐름에 의한 홍수량 중 방류량이 최소로 되는 흐름으로 결정되며, 이는

과거 재해영향평가 실무지침서에도 제시되어 있는 내용입니다.

따라서, 흐름이 변경되는 구간 즉, 초기 흐름인 Weir흐름에서 Orifice흐름으로

변경되는 변곡점, Orifice흐름에서 관수로 흐름으로 변경되는 변곡점, 그리고, 저

류지내 홍수위가 비상여수로의 바닥고에 도달하는 변곡점에서는 유량의 변화로

인해 곡선이 부드럽게 보이지 않게 되나, 이것은 흐름의 변화에 따른 곡선의 변

곡점에 해당하므로 오류가 아니므로 안심하셔도 됩니다.

한편, 이러한 변곡점은 경우에 따라 3~4개 정도 발생할 수 있으며, 특성곡선

의 변곡점은 저류지 홍수추적 수문곡선에서도 발생하여, 수문곡선이 부드럽게

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보이지 않습니다.(이해의 편의를 위해 아래 화면내의 설명을 참조하십시오)

Weir

흐름

Orifice or 관수로

흐름

기존흐름 +

비상여수로 흐름

아래의 저류지 홍수추적 수문곡선은 첨두홍수량의 수문곡선에 의한 결과가

아닌, 저류지 규모가 최대가 되는 지속기간에서의 홍수수문곡선에 해당되며, 첨

두홍수량에 의한 결과는 하도 홍수추적시 함께 분석하여 별도로 제시됩니다.

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3.6 하도 홍수추적

“데이터 분석”항목 중 “하도 홍수추적”을 클릭함으로써 수행되는 부분은 실제

로 하도 홍수추적 외에도 저류지 규모 분석을 통해 결정된 저류지 제원 및 저류

지 특성곡선을 이용하여 저류지 설치 효과 분석도 함께 수행하게 됩니다.

하도 홍수추적은 “데이터 분석”항목의 “하도 홍수추적”을

클릭함으로써 수행되며, 하도 홍수추적외에 저류지 설치효

과분석을 실시하게 되며, 처리중에는 오른쪽 화면과 같이

표시되면서 다른 작업을 수행하실 수는 없고, 분석 완료 후

에는 분석결과에서 아래와 같이 확인할 수 있습니다.

상기 화면에서 합류점 선택은 “기초정보”의 “배수구역명 정의”에서 입력한 순

서에 입각하여 유역의 상류에서 하류 방향으로 수문곡선을 합성한 결과를 제시

합니다.(예를 들어, 합류점 “J-3”은 Basin1+Basin2+Basin3로 표현됨) 이해의 편의

를 위해 오른쪽에 배수구역이 자동으로 표시되는 결과를 참조하시면 됩니다.

이러한 방식은 직관적 이해에 어려움이 있고, 사용자의 불편을 감안하여 향후

프로그램 업데이트시 도식화하여 제공할 예정입니다.

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하도 홍수추적 결과의 수문곡선은 저류지 설치전/후로 구분되어 아래와 같이

제공되며, 저류지 설치효과는 “저류지추적 수문곡선(효과)”를 클릭하여 확인할

수 있습니다.

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참고로, 저류지 홍수추적 수문곡선은 본 프로그램에서 2가지가 존재하는데,

저류지 규모 산정을 위한 수문곡선과, 결정된 저류지 규모(저류량이 최대가 되는

규모)와 제원에서 첨두홍수량이 유입될 때의 방류량을 표현한 수문곡선으로 구

별됩니다.

특히, 첨두홍수량 유입시의 저류지 홍수추적 수문곡선은 방류량이 아주 작고

지체시간이 매우 긴 경우가 있으며, 제원 결정시의 유입량과 첨두홍수량은 다르

기 때문에 최대 방류량이 일치하지는 않으나 지속기간별 저류지 규모에 제시된

방류량과 비슷한 값이므로 참고로 하시면 됩니다.

끝으로, 하도 홍수추적 결과를 요약하면 다음의 화면과 같으며, 단위도 분석

에서 유효우량 산정, 홍수량 산정, 저류지 규모 산정, 하도 홍수추적 및 저류지

설치효과 분석의 과정에서 도출된 결과를 요약하여 제시합니다.

“구분”란의 Junction은 합류점을 의미하며, Reach는 하도를 의미하며, 각각의

배수면적의 변화를 확인할 수 있습니다.

저류지 설치전후를 선택하여 설치효과를 수치로 확인할 수도 있으며, “저류지

효과”항목에서 “OK”가 표시된 구간은 설치효과가 있음을 확인하여 줍니다.

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3.7 도달시간 및 토사유출량 산정

도달시간 산정과 토사유출량 산정과 관련한 사항은 2.5절의 도구메뉴에 대한

설명을 참고하시기 바랍니다.

3.8 입출력 데이터 관리

HAP for Win의 입력파일과 결과파일은 각각 “[저장파일이름].hap”파일과 해당

파일이 위치한 하위 폴더인 “Results” 폴더내의 “[저장파일이름].hpo”파일로 저장

됩니다. 따라서, 입력파일은 파일의 확장자가 hap, 결과파일은 hpo로 저장되므

로 2개의 파일만으로 입출력 결과를 관리하실 수 있습니다.

향후 제공하게 되는 HAP Viewer로 이 2가지의 파일을 열어서 입출력 결과를

확인할 수 있도록 할 예정입니다.

본 프로그램의 모든 입력 데이터 및 산정결과 등을 저장하는 것은 각 화면의

“확인”버튼을 클릭함으로써 저장하게 되는 점을 유의하시기 바랍니다.

따라서, 각 화면에서 “취소”버튼을 클릭할 경우에는 화면에 표시된 데이터는

저장되지 않고 삭제됩니다.

프로그램의 모든 Grid(엑셀 Sheet모양)는 마우스 오른쪽 클릭으로 전체 복사

(Copy All to Clipboard)나 csv파일로 저장(Export All to CSV)할 수 있는 기능을

내장하고 있으며, 모든 그래프는 마우스 오른쪽 클릭으로 그래프 복사(Copy to

Clipboard) 또는 그림파일로의 저장(Save as Image) 기능을 내장하고 있으므로

보고서 작성시에 이를 이용하면 편리할 것입니다.(아래 참조)

그래프에는 확대(Zoom)기능이 있으므로 마우스를 이용하여 확대할 수 있으

며, 오른쪽 클릭시 초기화 기능(Zoom Reset)을 이용하여 초기화도 가능합니다.

그래프용 Grid용

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4. 유의사항 및 프로그램 사용권

4.1 유의사항

본 “HAP for Win” 프로그램은 다년간의 실무적용 사례를 바탕으로 검증 보완

하여 출시하였으나, 입력데이터에 따른 예기치 못한 오류의 발생이 있을 수 있

습니다.

따라서, 사용자는 입력데이터와 결과를 면밀히 검토하여 그 적용성 여부를 잘

판단하여 실무에 적용하여야 합니다.

특히, 저류지 규모 분석의 경우에는 수많은 한계조건을 바탕으로 계산되므로,

계산과정에서의 오류 가능성이 있음을 주의하여야 합니다.

제작사는 이러한 오류가 최소화되도록 개발하였으나, 향후에도 지속적으로 사

용자들의 요구사항을 충분히 반영 보완함으로써 만족할 수 있는 성능을 발휘토

록 노력하겠으며, 본 프로그램의 기본기능인 자동업데이트를 통해 사용자가 항

상 최신의 프로그램을 사용할 수 있도록 할 것입니다.

4.2 프로그램의 사용권

본 프로그램은 상업용으로 제작된 것으로, 회사가 정한 프로그램 사용료 지급

방법에 따라 일정 비용을 지불한 정식 사용자에 한해 정품 사용자 등록 및 사용

권한 유지를 실시하게 됩니다.

이러한 라이센스 정책은 프로그램의 구매 또는 임대(Software as a Service,

SaaS License)의 형태로 구분하여 제시하게 되며, 당사 홈페이지에 이를 게시하

여 사용자가 확인할 수 있도록 할 것입니다.

본 프로그램을 저작권자의 동의없이 무단 전재, 배포, 복제, 변조 등 저작권

침해를 일으킬 수 있는 행동은 민형사상의 처벌이나 손해배상을 요구받을 수 있

음을 양지하시기 바랍니다.

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