HAP(Hydrologic Analysis Package) for Win 사용자설명서 ( Release Version ) 주식회사에이스이엔씨 AC E E& C co., ltd.

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봉규 공
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HAP() for Win 사용자설명서 ( Release Version 1.0.

1 HAP() for Win 사용자설명서 ( Release Version ) 주식회사에이스이엔씨 AC E E& C co., ltd.

1. 프로그램개요및사용방법 1 1.1 프로그램의소개 1 1.2 프로그램의설치와사용 2 1.2.1 프로그램설치 2 1.2.2 프로그램사용 3 2. 데이터입력 6 2.1 기초데이터입력 6 2.2 지형데이터입력 8 2.3 강우데이터입력 9 2.4 저류지데이터입력 11 2.4.1 저류지데이터 12 2.

2 1. 프로그램개요및사용방법 프로그램의소개 프로그램의설치와사용 프로그램설치 프로그램사용 3 2. 데이터입력 기초데이터입력 지형데이터입력 강우데이터입력 저류지데이터입력 저류지데이터 하도홍수추적데이터 도구메뉴 옵션데이터입력 도달시간, CN값산정 토사유출량산정 프로그램의기능 단위유량도분석 강우강도식분석 유효강우량분석 홍수량분석 27

3 3.5 저류지규모분석 하도홍수추적 도달시간및토사유출량산정 입출력데이터관리 유의사항및프로그램사용권 유의사항 프로그램사용권 37

4 1. 프로그램개요및사용방법 1.1 프로그램의소개 "HAP for Win" 은 로사전재해영향성검토와같은수문학적분석을위해개발된 Microsoft Windows 계열의운영체제에서작동하는프로그램입니다. 기본적인기능은단위유량도분석, 강우강도식산정및강우분포, 유효우량분석, 홍수량분석, 재해용저류지규모산정, 하도홍수추적, 도달시간산정, 토사유출량산정등이며, 향후배수펌프장규모산정등의모듈을추가하는등계속해서업데이트할예정입니다. 대부분의계산결과는표 (Grid형태) 와함께그래프나그림으로그결과를제공하므로, 실무적으로보고서작성시등에유용하도록설계되었습니다. 작동환경은기본적으로하드웨어적인제약이없으나, Windows 계열의운영체제인 Windows XP, Vista, 7 등의운영체계에서작동하며, CPU속도, RAM, HDD용량등은프로그램의처리속도에만영향을줄뿐대부분의경우에는정상적으로작동됩니다. 그외에소프트웨어적으로는 Microsoft.NET Framework 4.0이상의소프트웨어와함께 Microsoft Access Database Engine을필요로하나, 설치프로그램에서이를제공하므로함께설치하면사용하실수있습니다. 기본적으로본프로그램은매뉴얼이필요하지않도록분석절차에따라메뉴를구성하였으므로초보자도쉽게사용하실수있습니다. < 시스템권장사양 > * Intel 계열 Dual Core Processor * 메모리 (RAM) 2GB 내외 * 하드디스크 1GB 여유공간이상 1

5 1.2 프로그램의설치와사용 프로그램설치프로그램의설치는프로그램사용에필수요소인 Microsoft.NET Framework 4.0과 Microsoft Access Database Engine을먼저설치하게되며, 그이후에 HAP for Win 프로그램을설치하게되며, 프로그램의설치순서는프로그램수행과무관합니다. * Microsoft.NET Framework 4.0의설치파일 : dotnetfx40_full_x86_x64.exe * Microsoft Access Database Engine의설치파일 : AccessDatabaseEngine.exe * for Win의설치파일 : Setup.exe Setup.exe파일을이용하여설치를시작하면, 일반적으로설치프로그램이상기파일의설치를자동으로하게되며, 설치프로그램의요구에따라진행하시면됩니다. 제품구입후설치시에는제품번호입력이불필요하나, 최초실행시에제품번호입력을통한제품등록절차가진행됩니다. 올바르지않은제품번호는등록이진행되지않으며, 기존에등록된제품번호는이중으로등록할수없습니다. 자세한내용은 1.2.2절을참고하십시오. 2

6 1.2.2 프로그램사용가. 제품등록프로그램이정상적으로설치된후, 최초실행시에는다음과같은제품사용권한등록절차를진행합니다. 이때, 사용자는구입처로부터부여받은제품번호 16자리를차례로입력한후등록버튼을클릭하여등록한후창을닫으면정상적으로프로그램이실행되며, 등록절차는최초 1회만실행됩니다. 제품번호는유출되지않도록유의하여야하고, 컴퓨터 1대당 1개의사용권이부여되므로제품번호가유출되어정상적으로사용하지못하는책임은사용자에게있습니다. 인증절차진행중정상적으로등록되지않은제품은인증절차과정에서오류메시지를보여준후프로그램이종료됩니다. 3

프로그램시작프로그램이정상적으로설치되고, 제품등록절차가정상적으로끝난후, 업데이트체크까지완료되면, 프로그램은정상적으로실행되어다음과같은화면을보여줍니다. 이때부터프로그램은정상적인기능으로사용하실수있습니다.

7 나. 프로그램업데이트프로그램은인증절차진행과정에서업데이트버전존재여부를체크하여실시간으로업데이트를자동실행하게됩니다. 따라서, 최신버전의프로그램이있을경우사용자는별도의조치없이자동으로업데이트된최신버전을항상사용할수있게되어있습니다. 이과정에서프로그램은업데이트된파일만찾아해당파일만을업데이트하게되므로실행시마다모든파일을업데이트하지않으니안심하셔도됩니다. 프로그램의업데이트가완료되면프로그램은최신버전으로다시시작됩니다. 다. 프로그램시작프로그램이정상적으로설치되고, 제품등록절차가정상적으로끝난후, 업데이트체크까지완료되면, 프로그램은정상적으로실행되어다음과같은화면을보여줍니다. 이때부터프로그램은정상적인기능으로사용하실수있습니다. 프로젝트의신규생성은신규버튼이나메뉴의 새로만들기 를이용하여시작하며, 신규프로젝트를저장할파일명을묻게됩니다. 기존프로젝트의불러오기는열기버튼이나메뉴의 열기 를이용합니다. 프로젝트를신규생성하거나기존프로젝트를불러올경우, 화면오른쪽상단의 수행시각 아이콘옆에절차별수행시각을보여주므로이를참고하여프로젝트를진행하시면됩니다. 4

신규 또는 열기 이후에는메뉴및좌측버튼이펼쳐지며모든메뉴가활 성화됩니다. 좌측의도구상자에표시된 데이터입력, 데이터분석, 분석결과 의하위메뉴버튼은데이터의입력이나분석여부에따라아이콘의색깔이 파란색 으로바뀌게되므로화면우측상단의 수행시각 과더불어사용자의프로젝트진행상태를알수있도록하였습니다.

8 신규 또는 열기 이후에는메뉴및좌측버튼이펼쳐지며모든메뉴가활 성화됩니다. 좌측의도구상자에표시된 데이터입력, 데이터분석, 분석결과 의하위메뉴버튼은데이터의입력이나분석여부에따라아이콘의색깔이 파란색 으로바뀌게되므로화면우측상단의 수행시각 과더불어사용자의프로젝트진행상태를알수있도록하였습니다. 데이터입력 은각종계산을위한기초적인데이터입력을할수있는창을생성하게되며, 데이터분석 은입력된데이터를기반으로분석을실시하게됩니다. 분석결과 는분석된데이터를보여주는역할을합니다. 닫기 버튼이나메뉴의 프로젝트닫기 는프로그램을종료하지않은채, 프로젝트만을닫을때사용하며, 종료 버튼은프로그램을종료합니다. 프로그램에서보여지는모든 Grid( 엑셀의 Sheet모양 ) 는오른쪽클릭시복사및 csv파일 ( 엑셀등스프레드쉬트프로그램에서불러오기가능한형식 ) 로저장등의메뉴가제공되며, 그래프에는오른쪽클릭시복사, 이미지로저장하는메뉴및확대 (Zoom) 초기화기능을제공합니다. 프로그램에서입력하여야하는데이터중 Grid( 엑셀의 Sheet모양 ) 에데이터를입력하는항목은연한회색배경으로표시되어있으므로해당셀만을입력하시면됩니다. 자동으로계산되는항목은 Grid의배경색이없으며, 주요결과는하늘색의배경으로표시될수도있습니다. 5

9 2. 데이터입력 2.1 기초데이터입력 프로젝트를생성또는불러오기를수행했을때, 프로그램은최초로 기초데이터 입력창을보여주게되며, 이는프로젝트의가장기초적인정보를입력받는것으로화면은다음과같습니다. 이때, 프로젝트명, 사업구분, 배수구역수등을입력받으며, 배수구역명정의 버턴을클릭하여배수구역의정보를입력받은다음확인버튼을클릭하여해당 정보를저장합니다. 시간조정계수는 Russel 식 적용시의계수이며, 방법별자체식 을쓰는경우 에도지체시간이나저류상수를조정할필요가있을때사용되는가중치입니다. 배수구역명정의화면의 순서 는향후하도홍수추적실행시사용하게되며, 6

상류에서하류방향의순서로입력하게되며, Huff분위와회귀식의차수, Thiessen적용여부등을입력합니다.

하단의일괄입력항목은단일관측소일때편리하게입력할수있으며, 강우관측소우측란에관측소명을입력한후 찾기

.. 버튼으로변경되며, 이를클릭하면관측소별 Thiessen계수를입력할수있습니다.

10 상류에서하류방향의순서로입력하게되며, Huff분위와회귀식의차수, Thiessen적용여부등을입력합니다. 관측소코드의입력란을클릭하면... 버튼을통해코드나이름으로입력할수있습니다. 관측소명은자동으로보여줍니다. 하단의일괄입력항목은단일관측소일때편리하게입력할수있으며, 강우관측소우측란에관측소명을입력한후 찾기 버튼을클릭하여입력합니다. Thiessen적용을체크하면, 관측소코드란은... 버튼으로변경되며, 이를클릭하면관측소별 Thiessen계수를입력할수있습니다. 이때에도관측소코드란을클릭하면강우관측소검색창을통해편리하게입력할수있습니다. 이상과같은절차에의해기초데이터입력을완료한후 확인 버튼을클릭하 여데이터를저장합니다. 7

2.2 지형데이터입력 기초정보입력이완료되면, 수행흐름에따라지형데이터를입력합니다. 지형데이터는기초정보에기반하여배수면적, 유로연장, 유역경사 ( 유로평균경사 ), 도달시간, 유출곡선지수 (CN값) 을입력받게되며, 부적절한데이터는입력되지않습니다. 배수면적과유로연장이입력되면프로그램은자동으로유역평균폭과형상계수를계산하여보여주며, 화면아래의설명에유의하여입력하시면됩니다.

11 2.2 지형데이터입력 기초정보입력이완료되면, 수행흐름에따라지형데이터를입력합니다. 지형데이터는기초정보에기반하여배수면적, 유로연장, 유역경사 ( 유로평균경사 ), 도달시간, 유출곡선지수 (CN값) 을입력받게되며, 부적절한데이터는입력되지않습니다. 배수면적과유로연장이입력되면프로그램은자동으로유역평균폭과형상계수를계산하여보여주며, 화면아래의설명에유의하여입력하시면됩니다. 특히, 유역경사는 0값이입력되면계산상의오류가발생될수있으므로주의하여야하며, 도달시간은가급적계산시간간격의정수배로입력하십시오. 화면아래의설명에서와마찬가지로, 형상계수는 0.1보다작을경우 Clark단위도분석시의저류상수 K산정시계수값등에서음수값이발생되는등문제가많을수있고, 홍수량이과소하게산출될수있는문제점이있어자동으로이를체크하여 Sabol식대신 Russel식으로계산하게됩니다. 이와관련된자세한사항은학회등에게재된관련논문을참고하시기바랍니다. 8

2.3 강우데이터입력 강우데이터입력은기본적으로는소방방재청의 Fard2006결과데이터를기반으로하며, 2011년국토해양부연구성과를이용할수도있습니다. 다만, 사용자정의는이러한데이터를수정하고자할때에만사용할수있도록하였으며, 확률강우량입력옵션에서 Fard2006 확률강우량산정결과이용 선택후곧바로 사용자정의 를클릭하시면데이터를수정할수있습니다.

12 2.3 강우데이터입력 강우데이터입력은기본적으로는소방방재청의 Fard2006결과데이터를기반으로하며, 2011년국토해양부연구성과를이용할수도있습니다. 다만, 사용자정의는이러한데이터를수정하고자할때에만사용할수있도록하였으며, 확률강우량입력옵션에서 Fard2006 확률강우량산정결과이용 선택후곧바로 사용자정의 를클릭하시면데이터를수정할수있습니다. 강우데이터입력은최초의기초정보에서입력한강우관측소자료를넘겨받아입력하게되는데, 사용자의불편을최소화하기위해수동으로입력받지않고, "Fard2006결과불러오기 버튼을클릭하여입력할수있으며, 국토해양부성과이용시 결과불러오기 절차는필요치않습니다. "Fard2006 결과불러오기 시사용되는 Fard2006 데이터는 Fard2006 분석결과의 Result 폴더에위치한 FARD QUANTILE.DAT 파일이사용되며, 파일을찾는대화 상자에서열기버튼을클릭후보여지는 Fard2006 결과불러오기옵션 대화상자 9

에서매개변수추정방법, 확률분포를선택후 확인 버튼을클릭함으로써데이 터입력이완료됩니다. 이상과같은방법으로각관측소별데이터입력이완료되면, 강우강도식분석에필요한다항식의차수를입력합니다. 이는 20111년국토해양부연구성과에따라새로이분석하게되는전대수 (Log-Log) 다항식형태의강우강도식분석을위한것으로 5~7차식형태로입력하게되며, 강우강도식은화면아래에표현됩니다.

13 에서매개변수추정방법, 확률분포를선택후 확인 버튼을클릭함으로써데이 터입력이완료됩니다. 이상과같은방법으로각관측소별데이터입력이완료되면, 강우강도식분석에필요한다항식의차수를입력합니다. 이는 20111년국토해양부연구성과에따라새로이분석하게되는전대수 (Log-Log) 다항식형태의강우강도식분석을위한것으로 5~7차식형태로입력하게되며, 강우강도식은화면아래에표현됩니다.( 단위는 I : mm/hr, t : hr임 ) 확률강우량입력옵션에서 2011년국토해양부성과를이용하게되면, 다항식의차수는자동으로 6차로고정됩니다. 주의할점은, 데이터의지속기간총수가 Fard2006은기본값이 8개이므로 5~7차모두선택가능하나, 향후강우강도식분석후 IDF그래프를확인하면, 일부지속기간에서발산하여부자연스러운형태가나올수도있고이것은홍수량산정결과에영향을미치므로가급적 5차로선택하되, 지속기간총수가많으면 6 차또는 7차로선택하여자연스러운 IDF그래프형태를얻을수있도록합니다. 참고로, Fard2006분석시지속기간정의에서보다많은지속기간을입력하고, 해당데이터를입력한후분석함으로써다양한지속기간에대한결과를불러올수있습니다. 10

2.4 저류지데이터입력 저류지데이터입력은기초데이터입력의 사업구분 이 개발전 / 중 / 후 모드일경우에입력합니다. 만약, 단일모드 일경우에는하도홍수추적데이터만입력가능합니다. 설계유량은단위유량도분석에사용된단위도유도방법이열거되며이중에서선택하도록하고, 기본값은 SCS(NRCS) 방법입니다.

14 2.4 저류지데이터입력 저류지데이터입력은기초데이터입력의 사업구분 이 개발전 / 중 / 후 모드일경우에입력합니다. 만약, 단일모드 일경우에는하도홍수추적데이터만입력가능합니다. 설계유량은단위유량도분석에사용된단위도유도방법이열거되며이중에서선택하도록하고, 기본값은 SCS(NRCS) 방법입니다. 저류지홍수추적과하도홍수추적은해당체크박스를체크하여실행하게할수있으며, 기본적인값은입력되어있으나변경이필요할경우변경하여입력하시면됩니다. 참고로, 저류지계산옵션의개발중사면경사와개발후의사면경사는저류지의사면경사를의미합니다. 입력이완료되면다른입력창과마찬가지로 확인 버튼을클릭하여저장합니다. 11

2.4.1 저류지데이터저류지홍수추적을실시하고자하는경우, 저류지홍수추적실행여부를체크하고, 배수구역별상세데이터입력을클릭하여배수구역별로데이터를입력합니다. 배수구역별로저류지추적을실행할지의여부를체크한후각데이터를입력하고, 확인 버튼을클릭하여저장합니다. 저류지유입토사량은사용자가별도로산정한토사유출량을m3단위로입력하게되며, 도구 의토사유출량산정결과에서입력되게할수있습니다.

15 2.4.1 저류지데이터저류지홍수추적을실시하고자하는경우, 저류지홍수추적실행여부를체크하고, 배수구역별상세데이터입력을클릭하여배수구역별로데이터를입력합니다. 배수구역별로저류지추적을실행할지의여부를체크한후각데이터를입력하고, 확인 버튼을클릭하여저장합니다. 저류지유입토사량은사용자가별도로산정한토사유출량을m3단위로입력하게되며, 도구 의토사유출량산정결과에서입력되게할수있습니다. 저류지바닥면적은좌측하단의 저류지바닥면적자동입력 버튼을이용하여입력된저류지유입토사량에근거하여자동작성하게할수있습니다. 참고로, 저류지규모분석후저류지홍수추적결과가만족스럽지못할경우에는저류지바닥면적을조절하여다시계산하시면됩니다. 방류조절가중치는허용방류량인개발전첨두홍수량에곱해지는비율로, 허용방류량을줄이고자할경우에는 1.0보다작게입력하고, 늘이고자할경우에는 1.0보다크게입력하면됩니다. 외수위와의수위차는저류지의방류흐름이관수로흐름일경우필요한데이터로, 유출부관저고 + 관경의 0.6배지점과외수위와의수위차입니다. 자유낙하흐름 ( 외수위에영향을받지않는흐름 ) 에서는 0.0으로하시면됩니다. 12

16 자세한내용은 저류지규모 산정결과의 도면보기 를참고하십시오. 외수위관련수위차를계획제방고와마찬가지로 Elevation으로입력하는것이편하겠지만, 관경이배수구역별로변화하게되고, 저류지규모 ( 면적, 용량 ) 또한변경되기때문에저류지규모산정시오류가발생할가능성이많아수위차로입력하게하였습니다. 향후프로그램업데이트시에보다합리적인알고리즘을구현하여해당기능이제공될수있도록하겠습니다 하도홍수추적데이터기초데이터에서입력한배수구역이하도내의지점이아닌소유역 (Sub-Basin) 인경우, 소유역의홍수수문곡선을합성하여지점별홍수량산정을수행하여야하므로, 하도저류상수K를입력하여하도홍수추적을수행할수있습니다. 하도홍수추적을위한하도저류상수 K는기초정보에서입력한계산시간간격과관련이있으며, 입력값에는 Muskingum방법에서제시된조건에부합되는일정한범위를가지고있습니다. 따라서, 저류상수K 값범위에서제시된조건을만족하게입력하셔야하며, 그범위밖의값은입력되지않습니다. 참고로, 유역의특성에따라범위밖의값을입력할필요가있는경우에는현재화면에서의입력을범위에맞게한후, 최초의 기초데이터입력 창에서계산시간간격을조정하여입력한후, 하도저류상수K값을조정입력할수있습니다. 현재는배수구역별합류정보가그림으로나타나지않으나, 향후업데이트시 HEC-HMS의배수구역합류정보 Schema작성과같은모델을적용할예정입니다. 13

17 2.5 도구메뉴 옵션데이터입력유출곡선지수 (CN값), VM, 토사유출원단위의기준이되는값을입력하는화면과토사입도분석결과자료입력, 토사유출량산정을위한재현기간선택화면으로구성됩니다. 각각의데이터는토사유출량산정, CN값산정등에기준으로활용됩니다. 입도분석과관련되는참고자료는해당문헌을참고하시거나, 화면하단에설명된내용을참고하시기바랍니다. 14

2.5.2 도달시간, CN값산정도달시간산정을위해서는유역의유로를일정한경사구간별로구분하고해당데이터를입력하면됩니다. 이는일반적으로불규칙한유로를비슷한경사의몇개구간으로나눔으로써단순경사대신등가경사를산정하기위함이며, 이러한데이터는향후토사유출량산정시 LS값산정의기초자료가됩니다.

18 2.5.2 도달시간, CN값산정도달시간산정을위해서는유역의유로를일정한경사구간별로구분하고해당데이터를입력하면됩니다. 이는일반적으로불규칙한유로를비슷한경사의몇개구간으로나눔으로써단순경사대신등가경사를산정하기위함이며, 이러한데이터는향후토사유출량산정시 LS값산정의기초자료가됩니다. 상단의 Grid에는데이터입력을하게되고, 이러한입력자료에따라하단의 Grid에등가경사산정결과를표시해줍니다. 만약, 사용자가등가경사대신단순경사를사용하고자할경우에는구간을 1 개만입력하여사용하면됩니다. 한편, CN값산정을위한수문학적토양군 (Type A~D) 별토지이용현황면적입력은배수구역별, 사업구분별, 토지이용분류별로면적을각각입력합니다. 대부분의경우 GIS Tool을이용하여산정하게되므로, 향후프로그램업데이트시 GIS분석결과 ( 일반적으로 dbf 파일을말합니다.) 를읽어와서자동입력되도록기능을추가할예정입니다. 15

19 등가경사와마찬가지로상단의 Grid 에는데이터입력을하게되고, 하단에는 이러한데이터를바탕으로계산결과를보여줍니다. 한편, 도달시간산정결과화면은 2 가지로구분되며, 추가적으로입력받아야 하는몇가지의데이터를입력한후, 도달시간결과보기를클릭하시면계산결과 를확인할수있습니다. 16

추가로입력받는데이터는주로 Kerby공식의적용을위한유역현황자료와조도 ( 거친정도 ) 를나타내는상수, 사용자정의로유입시간을정의할때필요한값을입력받습니다. 도달시간결과보기를클릭하면, 다음과같은화면을보여주는데, 데이터의양이많아화면에표시할데이터열을선택할수있도록하였습니다.

20 추가로입력받는데이터는주로 Kerby공식의적용을위한유역현황자료와조도 ( 거친정도 ) 를나타내는상수, 사용자정의로유입시간을정의할때필요한값을입력받습니다. 도달시간결과보기를클릭하면, 다음과같은화면을보여주는데, 데이터의양이많아화면에표시할데이터열을선택할수있도록하였습니다. 또한, 유입시간계산식과유하시간계산식을선택하면 Grid의제목의해당계산식이름이갈색으로반전되어보여주게되며, 최종적결과인유입시간 + 유하시간의합계를도달시간에표시하고하늘색으로 Grid배경을표시하여확인이쉽도록보여줍니다. 이때, 적용값은앞서기초정보에서입력한 계산시간간격 의입력값의정수배로표시하게되며, 좌측하단의 지형데이터로내보내기 를클릭하시면지형데이터를도달시간산정결과의자료로교체하게됩니다. 참고로, 도달시간산정결과화면에서선택된유입시간계산식과유하시간계산식은 지형데이터로내보내기 를클릭하였을때만, 계산식유형을저장하게됨을유의하시기바랍니다. 도달시간산정은유역의특성에따라그적용식결정에어려움이있으므로, 관련문헌을참고하시가바랍니다. 17

2.5.3 토사유출량산정일반적으로토사유출량산정은수정범용토양손실공식 (RUSLE) 법과원단위법등에의해산정하게됩니다. 필요한기초데이터는대부분등가경사, 입도분석, CN값산정등을위해입력한데이터를기본으로사용하게됩니다. 먼저, 강우침식계수 (R) 값의경우에는확률강우강도식에의한지속기간별, 재현기간별강우자료를바탕으로계산하게됩니다.

21 2.5.3 토사유출량산정일반적으로토사유출량산정은수정범용토양손실공식 (RUSLE) 법과원단위법등에의해산정하게됩니다. 필요한기초데이터는대부분등가경사, 입도분석, CN값산정등을위해입력한데이터를기본으로사용하게됩니다. 먼저, 강우침식계수 (R) 값의경우에는확률강우강도식에의한지속기간별, 재현기간별강우자료를바탕으로계산하게됩니다. 토양침식인자 (K) 값의경우에는기본적으로는입도분석자료를바탕으로작성하게되지만, 입도분석을시행하지못한경우에는사용자정의로 K값및모래의구성비 (%) 를입력함으써계산할수도있습니다. 모래의구성비는일반적으로 60~70% 정도로입력하면무난한것으로알려져있습니다. 이러한, 입도분석자료또는사용자정의로입력된모래구성비를바탕으로토사의단위중량도함께계산하여향후토사침식량의중량단위를부피단위로전환하는데사용하게됩니다. 사용자정의로입력할경우, K값의경우과거에는개략토양도를이용하거나, 대표토양통을이용하여산정하기도하였으므로이를참고하여입력합니다. 18

22 지형인자 (LS) 의경우에는등가경사산정시입력한경사구간별입력자료를바탕으로계산하게됩니다. 등가경사를적용해야하는불규칙사면의경우에는몇개의구간으로나누어산정하는것이바람직하며, 균일할경사의유역에대해산정하고자할경우에는등가경사산정시 1개의구간으로입력하여사용하면됩니다. 자세한사항은화면아래의주석과관련문헌을참고하시기바랍니다. 19

RUSLE법에의한토사침식량은앞서산정한 R, K, LS, VM값을이용하여산정하게되며, 각화면에서확인버튼을클릭했을때,

23 토양침식조절인자 (VM) 은앞서 CN값산정을위해입력한토지이용현황별면적자료를바탕으로작성하게되며평균 VM값을자동계산하여보여줍니다. 다만, 유역면적의경우에는단위전환시유효자리숫자처리과정에서소수 3자리에서배수구역별로약간상이할수있음을양지하시기바랍니다. RUSLE법에의한토사침식량은앞서산정한 R, K, LS, VM값을이용하여산정하게되며, 각화면에서확인버튼을클릭했을때, 해당결과를자동으로저장했기때문에별도의입력자료가없습니다. 재현기간은옵션에서기본값으로입력했을경우 30년과 50년두가지의자료만을보여주게되며, 확인버튼을클릭시결과가저장됩니다. 20

24 원단위법에의한토사유출량은 VM 값과마찬가지로 CN 값산정시입력한토 지이용상태별면적자료를이용하여계산하고그결과를보여줍니다. 이상과같은원단위법에의한토사유출량산정결과와 RUSLE 법에의한토사유 출량산정결과를비교한결과는토사유출량산정결과비교화면에서확인할수 있습니다. 화면하단좌측의 저류지상세데이터로내보내기 는저류지규모산정을위 한토사유출량을저류지데이터로입력하는기능을하며, 토사유출량중 RUSLE 법에의한결과를저장하게됩니다. 21

25 3. 프로그램의기능 3.1 단위유량도분석 홍수량산정을위해필수적인단위유량도 (Unit Hydrograph) 를분석하는기능으로, 실무적으로많이사용하는 SCS(NRCS) 단위도, Nakayasu( 中安 ) 종합단위도, Clark( 유역추적법 ) 단위도를기본으로하고있습니다. 실무자의필요에따라요구가많은경우, 향후 Snyder 단위도등을추가하도록하겠습니다. 단위유량도분석은 데이터분석 항목의 단위도분석 을클릭함으로써수행되며, 처리중에는오른쪽화면과같이표시되면서다른작업을수행하실수는없고, 분석완료후에는분석결과에서아래와같이확인할수있습니다. 22

26 3.2 강우강도식분석 강우강도식분석은기존의 Talbot, Japanese, Sherman식의형태로강우강도식도분석하지만이는참고로만활용하며, 2011년국토해양부연구성과에따라다항식형강우강도식을분석합니다. 강우강도식분석은 데이터분석 항목의 강우강도식분석 을클릭함으로써수행되며, 처리중에는오른쪽화면과같이표시되면서다른작업을수행하실수는없고, 분석완료후에는분석결과에서아래와같이확인할수있습니다. 화면의대화상자하단에는기존의방법인 Talbot, Japanese, Sherman식형태의분석결과와함께다항식형강우강도식의분석결과도함께제공합니다. 대화상자상단에는관측소별로 RMSE(Root Mean Square Error, 잔차 ) 와함께결정계수 (R Square) 값을함께제공하며, 강우강도식의형태를같이보여줍니다. 23

27 분석결과 의 확률강우강도 를클릭하면, 강우관측소별로지속기간별재현기간별확률강우강도를숫자로제공하며, I-D-F곡선보기 를클릭하면그래프로확인할수있습니다. 그래프에서화면확대는기본적으로마우스를클릭한채드래그하면확대됩니다. 그외에이미지로저장하거나복사하기, 화면확대 (Zoom) 를초기화할수있는메뉴를마우스오른쪽클릭시실행할수있게하였습니다. 24

28 3.3 유효강우량분석 유효강우량분석은 SCS( 현 NRCS) 방법에의한것으로, 강우의분포형태는사전재해영향성검토실무지침에따라 Huff분포에의해분포시킵니다. Huff분포의무차원시간 (%) 에대한무차원강우량 (%) 는 2011년국토해양부성과에의하며, 각분위별회귀분석을실시하여다항식의형태로제공하게되며이를이용하여시각별강우량을총강우량과유효강우량으로구분하여제공합니다. 회귀차수는 기초데이터 의 배수구역명정의 입력창에서입력한회귀차수를사용하므로, 회귀차수에따라분포형태는상이하게나타나는점을유의합니다. 유효강우량분석은 데이터분석 항목의 유효강우량분석 을클릭함으로써수행되며, 처리중에는오른쪽화면과같이표시되면서다른작업을수행하실수는없고, 분석완료후에는분석결과에서아래와같이확인할수있습니다. 25

29 한편, 계산시간간격이짧을경우, 분포된강우량이특정시각에 0.0값으로나타나는것은회귀과정에서생길수있는것으로오류가아닙니다. 또한, Huff분포분위별곡선종거와회귀분석결과는 분석결과 의 Huff분포및회귀분석 을클릭하면확인할수있으며결과는다음과같습니다. 26

3.4 홍수량분석 홍수량분석은앞에서계산된단위유량도분석결과및유효우량의분석결과등을바탕으로산정됩니다. 홍수량분석은 데이터분석 항목의 홍수량분석 을클릭함으로써수행되며, 처리중에는오른쪽화면과같이표시되면서다른작업을수행하실수는없고, 분석완료후에는분석결과에서아래와같이확인할수있습니다.

30 3.4 홍수량분석 홍수량분석은앞에서계산된단위유량도분석결과및유효우량의분석결과등을바탕으로산정됩니다. 홍수량분석은 데이터분석 항목의 홍수량분석 을클릭함으로써수행되며, 처리중에는오른쪽화면과같이표시되면서다른작업을수행하실수는없고, 분석완료후에는분석결과에서아래와같이확인할수있습니다. 지속기간별첨두홍수량분석결과는 분석결과 의 지속기간별첨두홍수량 을클릭하여확인할수있으며, 배수구역별, 사업구분별, 재현기간별로각각 결과보기 클릭을통해시각별데이터와그래프, 임계지속시간및첨두홍수량을확인할수있습니다. 다른결과와마찬가지로 Grid( 표형태 ) 에서오른쪽클릭을하면, 복사를하거나 csv파일형태로내보내기를하여엑셀등의스프레드쉬트프로그램에서열수있으며, 그래프의경우복사나이미지로저장가능합니다. 27

다음으로배수구역별, 재현기간별, 산정방법별첨두홍수량의수문곡선은 분석결과 의 홍수수문곡선 을클릭하여아래와같이확인할수있습니다. 첨두홍수량분석결과와마찬가지로 Grid( 표형태 ) 에서오른쪽클릭을하면, 복사를하거나 csv파일형태로내보내기를하여엑셀등의프로그램에서열수있으며, 그래프의경우복사나이미지로저장가능합니다.

31 다음으로배수구역별, 재현기간별, 산정방법별첨두홍수량의수문곡선은 분석결과 의 홍수수문곡선 을클릭하여아래와같이확인할수있습니다. 첨두홍수량분석결과와마찬가지로 Grid( 표형태 ) 에서오른쪽클릭을하면, 복사를하거나 csv파일형태로내보내기를하여엑셀등의프로그램에서열수있으며, 그래프의경우복사나이미지로저장가능합니다. 이미지로저장하는경우, 저장되는파일의이름은기본값으로차트의제목에표시된데이터로설정됩니다. 다만, 마우스를이용한그래프확대 (Zoom) 기능은강우분포와홍수수문곡선이연동되어확대됩니다. 그래프축소기능은그래프확대시그래프의각축 (X축및 Y축 ) 에생기는작은아이콘을클릭하여사용할수있으나, 그래프에서마우스오른쪽클릭을이용하여 Zoom Reset기능을클릭하시면간편하게초기화됩니다. 홍수수문곡선은전지속기간에대하여제공하지않고, 재현기간별첨두홍수량이발생하는임계지속시간에대한수문곡선만을제공합니다. 28

32 3.5 저류지규모분석 저류지규모분석은각지속기간별로수행하게되며, 앞서산정된홍수량산정결과를이용하게됩니다. 이제까지의분석과는달리계산량이매우많아서시간이약간오래걸리는편임을감안하여수행하시면됩니다. 저류지규모분석은 데이터분석 항목의 저류지규모분석 을클릭함으로써수행되며, 처리중에는오른쪽화면과같이표시되면서다른작업을수행하실수는없고, 분석완료후에는분석결과에서아래와같이확인할수있습니다. 저류지규모는사전재해영향성검토실무지침에따라저류지의규모 ( 용량 ) 이최대가되는지속기간을임계지속기간으로하여산정합니다. 산정결과는 분석결과 의 저류지추적결과및제원 을클릭하여아래와같이확인할수있으며, 왼쪽하단의 도면으로보기 버튼을클릭하면주요제원을그림으로확인할수있습니다. 29

33 한편, 지속기간별저류지규모는 분석결과 의 지속기간별저류지규모 를클릭하여확인할수있습니다. 그러나, 반복된계산에도불구하고사전재해영향성검토실무지침에제시된제한조건인저류지총높이 3.0m이내의조건과방류량조건에서허용방류량을만족하지못할경우에는 산정결과 항목에 "NG" 또는 - 의형태로표현됩니다. 이는적정한저류지규모를산정하지못했다는의미로대부분저류지의바닥면적이작거나너무큰경우에발생할수있습니다. 따라서, 이런경우에는 저류지데이터입력 창에서저류지계산옵션의저류지시뮬레이션반복횟수를크게조정하여계산하거나, 저류지상세데이터의 저류지바닥면적 을조정하여계산을수행함으로써해결할수있습니다. 저류지규모의적절한결정은수많은 case와제한조건이다양하여계산시간이오래걸리거나, 저류지규모산정이어려울수있습니다. 강우지속기간별저류지규모산정결과는지속기간별로허용방류량 ( 개발전첨두홍수량 ), 저류지유입첨두홍수량, 첨두방류량, 저류지총높이, 저류지총용량, 산정결과 ( 적정성여부 ) 를보여주게됩니다. 30

한편, 저류지규모산정에적용된저류지특성곡선 (H-O-S Curve) 은 분석결과 의 저류지특성곡선 을클릭하여확인할수있으며, 사전재해영향성검토실무지침서등에따라 Weir흐름과 Orifice흐름, 관수로흐름등의조건을반영하고, 비상여수로의흐름을반영하여작성됩니다.

34 한편, 저류지규모산정에적용된저류지특성곡선 (H-O-S Curve) 은 분석결과 의 저류지특성곡선 을클릭하여확인할수있으며, 사전재해영향성검토실무지침서등에따라 Weir흐름과 Orifice흐름, 관수로흐름등의조건을반영하고, 비상여수로의흐름을반영하여작성됩니다. 흐름의종류결정은프로그램에서자체결정하게되나, 기본적인결정방식은각각의흐름에의한홍수량중방류량이최소로되는흐름으로결정되며, 이는과거재해영향평가실무지침서에도제시되어있는내용입니다. 따라서, 흐름이변경되는구간즉, 초기흐름인 Weir흐름에서 Orifice흐름으로변경되는변곡점, Orifice흐름에서관수로흐름으로변경되는변곡점, 그리고, 저류지내홍수위가비상여수로의바닥고에도달하는변곡점에서는유량의변화로인해곡선이부드럽게보이지않게되나, 이것은흐름의변화에따른곡선의변곡점에해당하므로오류가아니므로안심하셔도됩니다. 한편, 이러한변곡점은경우에따라 3~4개정도발생할수있으며, 특성곡선의변곡점은저류지홍수추적수문곡선에서도발생하여, 수문곡선이부드럽게 31

35 보이지않습니다.( 이해의편의를위해아래화면내의설명을참조하십시오 ) 기존흐름 + 비상여수로흐름 Orifice or 관수로 Weir 흐름 흐름 아래의저류지홍수추적수문곡선은첨두홍수량의수문곡선에의한결과가 아닌, 저류지규모가최대가되는지속기간에서의홍수수문곡선에해당되며, 첨 두홍수량에의한결과는하도홍수추적시함께분석하여별도로제시됩니다. 32

36 3.6 하도홍수추적 데이터분석 항목중 하도홍수추적 을클릭함으로써수행되는부분은실제로하도홍수추적외에도저류지규모분석을통해결정된저류지제원및저류지특성곡선을이용하여저류지설치효과분석도함께수행하게됩니다. 하도홍수추적은 데이터분석 항목의 하도홍수추적 을클릭함으로써수행되며, 하도홍수추적외에저류지설치효과분석을실시하게되며, 처리중에는오른쪽화면과같이표시되면서다른작업을수행하실수는없고, 분석완료후에는분석결과에서아래와같이확인할수있습니다. 상기화면에서합류점선택은 기초정보 의 배수구역명정의 에서입력한순서에입각하여유역의상류에서하류방향으로수문곡선을합성한결과를제시합니다.( 예를들어, 합류점 J-3 은 Basin1+Basin2+Basin3로표현됨 ) 이해의편의를위해오른쪽에배수구역이자동으로표시되는결과를참조하시면됩니다. 이러한방식은직관적이해에어려움이있고, 사용자의불편을감안하여향후프로그램업데이트시도식화하여제공할예정입니다. 33

37 하도홍수추적결과의수문곡선은저류지설치전 / 후로구분되어아래와같이 제공되며, 저류지설치효과는 저류지추적수문곡선 ( 효과 ) 를클릭하여확인할 수있습니다. 34

38 참고로, 저류지홍수추적수문곡선은본프로그램에서 2가지가존재하는데, 저류지규모산정을위한수문곡선과, 결정된저류지규모 ( 저류량이최대가되는규모 ) 와제원에서첨두홍수량이유입될때의방류량을표현한수문곡선으로구별됩니다. 특히, 첨두홍수량유입시의저류지홍수추적수문곡선은방류량이아주작고지체시간이매우긴경우가있으며, 제원결정시의유입량과첨두홍수량은다르기때문에최대방류량이일치하지는않으나지속기간별저류지규모에제시된방류량과비슷한값이므로참고로하시면됩니다. 끝으로, 하도홍수추적결과를요약하면다음의화면과같으며, 단위도분석에서유효우량산정, 홍수량산정, 저류지규모산정, 하도홍수추적및저류지설치효과분석의과정에서도출된결과를요약하여제시합니다. 구분 란의 Junction은합류점을의미하며, Reach는하도를의미하며, 각각의배수면적의변화를확인할수있습니다. 저류지설치전후를선택하여설치효과를수치로확인할수도있으며, 저류지효과 항목에서 OK 가표시된구간은설치효과가있음을확인하여줍니다. 35

39 3.7 도달시간및토사유출량산정 도달시간산정과토사유출량산정과관련한사항은 2.5 절의도구메뉴에대한 설명을참고하시기바랍니다. 3.8 입출력데이터관리 HAP for Win의입력파일과결과파일은각각 [ 저장파일이름 ].hap 파일과해당파일이위치한하위폴더인 Results 폴더내의 [ 저장파일이름 ].hpo 파일로저장됩니다. 따라서, 입력파일은파일의확장자가 hap, 결과파일은 hpo로저장되므로 2개의파일만으로입출력결과를관리하실수있습니다. 향후제공하게되는 HAP Viewer로이 2가지의파일을열어서입출력결과를확인할수있도록할예정입니다. 본프로그램의모든입력데이터및산정결과등을저장하는것은각화면의 확인 버튼을클릭함으로써저장하게되는점을유의하시기바랍니다. 따라서, 각화면에서 취소 버튼을클릭할경우에는화면에표시된데이터는저장되지않고삭제됩니다. 프로그램의모든 Grid( 엑셀 Sheet모양 ) 는마우스오른쪽클릭으로전체복사 (Copy All to Clipboard) 나 csv파일로저장 (Export All to CSV) 할수있는기능을내장하고있으며, 모든그래프는마우스오른쪽클릭으로그래프복사 (Copy to Clipboard) 또는그림파일로의저장 (Save as Image) 기능을내장하고있으므로보고서작성시에이를이용하면편리할것입니다.( 아래참조 ) 그래프에는확대 (Zoom) 기능이있으므로마우스를이용하여확대할수있으며, 오른쪽클릭시초기화기능 (Zoom Reset) 을이용하여초기화도가능합니다. 그래프용 Grid 용 36

40 4. 유의사항및프로그램사용권 4.1 유의사항 본 HAP for Win 프로그램은다년간의실무적용사례를바탕으로검증보완하여출시하였으나, 입력데이터에따른예기치못한오류의발생이있을수있습니다. 따라서, 사용자는입력데이터와결과를면밀히검토하여그적용성여부를잘판단하여실무에적용하여야합니다. 특히, 저류지규모분석의경우에는수많은한계조건을바탕으로계산되므로, 계산과정에서의오류가능성이있음을주의하여야합니다. 제작사는이러한오류가최소화되도록개발하였으나, 향후에도지속적으로사용자들의요구사항을충분히반영보완함으로써만족할수있는성능을발휘토록노력하겠으며, 본프로그램의기본기능인자동업데이트를통해사용자가항상최신의프로그램을사용할수있도록할것입니다. 4.2 프로그램의사용권 본프로그램은상업용으로제작된것으로, 회사가정한프로그램사용료지급방법에따라일정비용을지불한정식사용자에한해정품사용자등록및사용권한유지를실시하게됩니다. 이러한라이센스정책은프로그램의구매또는임대 (Software as a Service, SaaS License) 의형태로구분하여제시하게되며, 당사홈페이지에이를게시하여사용자가확인할수있도록할것입니다. 본프로그램을저작권자의동의없이무단전재, 배포, 복제, 변조등저작권침해를일으킬수있는행동은민형사상의처벌이나손해배상을요구받을수있음을양지하시기바랍니다. 37

41 H y d r o l o g i c A n a l y s i s P a c k a g e H A P f o r W i n 사용자설명서 주식회사에이스이엔씨 A C E E & C co., ltd. 주소 : 부산광역시금정구남산동 F 전화 : ~ 5 이메일 : a c a c e n c. c o. k r

Studuino소프트웨어 설치

Studuino소프트웨어 설치 Studuino 프로그래밍환경 Studuino 소프트웨어설치 본자료는 Studuino 프로그래밍환경설치안내서입니다. Studuino 프로그래밍 환경의갱신에따라추가 / 수정될수있습니다. 목차 1. 소개... 1 2. Windows... 2 2.1. 프로그래밍환경설치... 2 2.1.1. 웹설치버전설치방법... 2 2.2. Studuino 프로그래밍환경실행...