HEC-HMS HEC-HMS 를 이용한 강우 - 유출해석

HEC-HMSHEC-HMS 를 이용한 강우 - 유출해석

2012.11.14

담당교수명 : 서 영 민연 락 처 : elofy@naver.com 010-2507-7107

HEC-HMS다운로드 및 설치

http://www.hec.usace.army.mil/

HEC-HMS 설치HEC-HMS_35_Setup.exe 실행

HEC-HMS 설치

HEC-HMS 설치

HEC-HMS 설치

HEC-HMS 설치

실습유역

실습유역 : 위천유역

HEC-HMS 실행&

새 프로젝트의 시작

HEC-HMS 의 실행

시작 모든 프로그램 HEC HEC-HMS 3.3

( 또는 C:\Program Files (x86)\HEC\HEC-HMS\3.3 에서 HEC-HMS.exe 실행 )

새 프로젝트의 시작

File New

Name : 프로젝트 이름Description : 프로젝트에 대한 설명Location : 프로젝트가 저장될 위치지정Default Unit System : 단위설정 (Metric)

Basin Model 구축

Basin Model 가져오기

File → Import → Basin Model

Basin Model 가져오기배경 Map 가져오기Desktop 의 빈공간을 오른쪽 마우스 버튼 클릭 Background Layers Add 버튼 클릭 map 파일 선택 Select 버튼 클릭

Map 의 최대범위 설정View → Maximum Extents

Method : Union Of All Maps and Elements

Basin Model 가져오기

Basin Model 가져오기

Basin Model 가져오기Element 의 이름 변경 (optional)

각 element 를 선택 → F2 키를 누른 후 이름 변경( 또는 오른쪽 마우스 클릭후 rename 클릭 )

Basin Model 가져오기

Basin Model 에 대한 단위설정- Basin Model 클릭 → Unit System 설정 (Metric)

Basin Model 가져오기

Basin Model 설정 : Subbasin

- Area : 유역면적 (km2)- Loss Method : 손실산정기법 선택 ( 예 , SCS Curve Number)- Transform Method : 강우 - 유출모델 선택 ( 예 , Clark/Snyder/SCS)- Baseflow Method : 기저유출산정기법 선택 ( 예 , Recession)

Basin Model 설정 : Loss

- Initial Abstraction : 강우초기손실 빈칸으로 남겨둘 경우 다음 식을 이용하여 산정됨 .

- Curve Number : 소유역에 대한 CN 값 ( 홍수유출분석시 AMC-III 조건 적용 )- Impervious : 불투수율 ( 도시화 영향이 CN 값에 반영될 경우 불투수율은 빈칸으로 남겨둠 )

Basin Model 설정 : Transform

a) Clark Unit Hydrograph - Time of Concentration : 도달시간 , Tc (hr) - Storage Coefficient : 저류상수 , K (hr)

Basin Model 설정 : Transform

c) SCS Unit Hydrograph - Graph Type : Standard - Lag Time : 지체시간 , Tp(min)

b) Snyder Unit Hydrograph - Standard Lag : 지체시간 , Tp(hr) - Peaking Coefficient : 첨두계수 , Cp(0.4~0.8)

Routing Model 설정Reach 선택 → Reach 탭에서 Routing Method 설정 (Muskingum)

Routing Model 설정Muskingum Routing - Muskingum K (hr) : travel time through reach - Muskingum X : 0.0~0.5 0.0 : maximum attenuation 0.5 : no attenuation - Subreaches :- affects attenuation :- One subreach gives more attenuation and increasing the number of sub-reaches decreases the attenuation. :- Good approximation :

Basin Model 설정각 소유역에 대한 Basin Model 설정을 한번에 지정하는 방법

- Watershed Explorer 에서 소유역을 모두 선택 (Ctrl+Click 또는 Shift+Click)

- Parameters → Subbasin Methods → Transform

- Change Method 창에서 원하는 transform method 를 선택

Basin Model 설정

Basin Model 설정- Parameters → Subbasin Methods → Loss

- Change Method 창에서 원하는 loss method 를 선택

Basin Model 설정- Parameters → Subbasin Methods → Baseflow

- Change Method 창에서 원하는 baseflow method 를 선택

Basin Model 설정각 소유역에 대한 매개변수값을 한번에 입력하는 방법

- Parameters → Subbasin Area

- Show Elements 를 All Elements 로 선택 매개변수값 입력 Apply Close

Basin Model 설정- Parameters → Transform → Clark Unit Hydrograph

- Show Elements 를 All Elements 로 선택 매개변수값 입력 Apply Close

Basin Model 설정- Parameters → Loss → SCS Curve Number

- Show Elements 를 All Elements 로 선택 매개변수값 입력 Apply Close

Basin Model 설정- Parameters → Baseflow → Recession

- Show Elements 를 All Elements 로 선택 매개변수값 입력 Apply Close

Basin Model 설정- Watershed Explorer 에서 Reach 를 모두 선택 (Ctrl+Click 또는 Shift+Click)

Basin Model 설정- Parameters → Reach Methods → Routing

- Change Method 창에서 원하는 Routing method 를 선택

Basin Model 설정- Parameters → Routing → Muskingum

- Show Elements 를 All Elements 로 선택 매개변수값 입력 Apply Close

Control Specification

새로운 Control Specification 생성Control Specification: 모의 시작과 종료시간 , 시간간격을 설정

- Components → Control Specifications Manager- New 버튼 클릭 → Name 및 Description 입력 → Create 버튼 클릭

- 생성된 Control Specifications 클릭 → 아래의 그림과 같이 모의 시작과 종료 및 시간간격 설정

새로운 Control Specification 생성

※ Time Interval :- 1 분 ~24 시간 사이 선택 가능 :- 모의결과에 대한 시간간격과 동일 :- 모의 종료로 지정된 시간은 시간간격의 배수가 되어야 함 . 예 ) 시간간격이 10 분일 경우 종료시간은 10:00, 10:10, 10:20 등이 되어야 함 .

Gage 생성시계열 자료 입력

시계열 자료 : Precipitation Gage

(1) 새로운 Gage 생성- Components → Time-Series Data Manager- Data Type : Precipitation Gages

- Name 및 Description 입력

시계열 자료 : Precipitation Gage

- 이와 같은 방법을 각 관측소에 대해 반복

시계열 자료 : Precipitation Gage

- 각 관측소에 대한 추가정보 입력 · Data Source : Manual Entry · Units : Incremental Millimeters · Time Interval : 1hr ( 강우자료의 시간간격 ) · Latitude Degrees~Longitude Seconds : 관측소 좌표 ( 관측소 좌표는 역거리법에서만 필요하므로 역거리법을 사용하지 않을 경우는 생략해도 무방함 )

(2) Time Window 생성

시계열 자료 : Precipitation Gage

- Components → Time-Series Data Manager

- 관측소 선택 → Add Window

시계열 자료 : Precipitation Gage

- Create From Control Specifications : Enter Manually → 시작 및 종료 시간 입력 → Add 버튼 클릭

또는 Gage 의 Time Window 를 선택한 후 아래의 Time Window 탭에서 시작 및 종료 시간 입력

- 다른 관측소 지점에 대해 위와 같은 작업을 반복

시계열 자료 : Precipitation Gage

시계열 자료 : Precipitation Gage

(3) 강우자료 입력- 각 Gage 의 Time Window 클릭 → Table 탭에서 강우량 입력

- 위의 작업을 각 Gage 에 대해 반복

Meteorologic Model

Meteorologic Model 설정

(1) 새로운 Meteorologic Model 생성

- Components → Meteorologic Model Manager

- New 버튼 클릭 → Meteorologic Model 의 Name 및 Description 입력 → Create

Meteorologic Model 설정

(2) Gage Weights

- 앞에서 생성한 Meteorologic Model 을 클릭 → Meteorology Model 탭에서 다음과 같이 설정 · Precipitation : Gage Weights · Evapotranspiration : None · Snowmelt : None · Unit System : Metric

Meteorologic Model 설정

- Basins 탭에서 Include Subbasins 를 Yes 로 설정

- Options 탭에서 아래의 그림과 같이 설정

- Meteorologic Models → 각 소유역에 대한 Gage Weigts 클릭

Meteorologic Model 설정

- Gage Selections 탭에서 각 소유역에 대한 Gage 를 선택 ( 각 소유역에 포함되는 Gage 를 Yes 로 설정 )

Meteorologic Model 설정

- Gage Weights 탭에서 Depth Weight 와 Time Weight 를 각각 입력· Depth Weight : Thiessen Polygon 에 의한 각 소유역별 가중치 입력· Time Weight : Depth Weight 와 동일하게 입력

※ 실제 평균강우량의 시간분포는 소유역내 각 Gage 의 시간분포를 전체적으로 고려하여 결정해야 하지만 그 시간비율을 정확하게 구하기 어렵기 때문에 근사적으로 공간 가중치와 같다고 가정

- 다음의 그림을 참고하여 나머지 소유역에 대해서도 위와 같은 방법으로 입력

Sub_W1

Sub_W2

Sub_W3

Sub_NC

Sub_W4

Sub_W5

Sub_W6 Sub_SS2

Sub_SS1

Sub_NDC

안계

도리원

의성

현서

석산

신령

화산

서부

화수산성

대율고매

장천 효령

군위남부

군위우보

의흥

안계 : 1.00

안계 : 0.93도리원 : 0.07

안계 : 0.19의성 : 0.26도리원 : 0.54군위 : 0.01 의성 : 0.80

도리원 : 0.06현서 : 0.14

안계 : 0.10도리원 : 0.13군위 : 0.44군위남부 : 0.28우보 : 0.04

군위남부 : 0.004효령 : 0.20고매 : 0.29대율 : 0.44산성 : 0.08

도리원 : 0.14군위 : 0.01의성 : 0.14우보 : 0.14의흥 : 0.24석산 : 0.32

석산 : 0.68화수 : 0.13화산 : 0.19

우보 : 0.05의흥 : 0.60석산 : 0.10화수 : 0.25

군위남부 : 0.06효령 : 0.11우보 : 0.36의흥 : 0.012

산성 : 0.29대율 : 0.06화수 : 0.03화산 : 0.07

모의실행

모의실행

(1) 새로운 Run 생성- Compute → Create Simulation Run ( 또는 Compute → Run Manager → New)

- Step 1 에서 Simulation Run 에 대한 Name 입력 → Next

- Basin Model 선택 → Next

모의실행

- Meteorologic Model 선택 → Next

모의실행- Control Specifications 선택 → Finish

모의실행

(2) Run 선택 및 Run 실행- Compute → Select Run → 실행할 Simulation Run 선택

- Compute → Compute Run[ 선택한 Simulation Run] ( 또는 Comute current run 아이콘 클릭 )

모의결과 확인

모의결과

- 모의결과를 확인하고자 하는 element 를 선택 ( 클릭 ) 한 후 다음과 같이 결과확인

모의결과

Global Summary Results

모의결과

Element Graph

Element Summary Results

모의결과

Element Time-series Results