유하시간(t2)

수로 및 하천에서의 유입, 유하시간

횡배수 암거에서의 유입, 유하시간

• 그림에서와 같이 도로의 시공 및 설계시 적용하는 강우도달시간은 다음과 같다

∙ 노면배수의 경우 t = t1

∙ 이설수로 및 하천의 경우 t = t1+t2

∙ 횡배수관의 경우 t = t1+t2*

(t2*는 유하시간이 상대적으로 작을 경우 무시할 수 있다)

가) 유달시간의 산정

∙ 유달시간은 지표면의 상태, 비탈면의 기울기, 집수 구역의 크기, 형상등 많은 인

자에 좌우된다.

∙ 지표면 흐름이 지배적인 경우

자연유역 : Kraven공식, Rizha공식, SCS(Soil Conservation Service) 지체

공식 등을 사용하다.

도시유역 : Kerby공식, Kinematic Wave공식, SCS 평균 유속공식 등을 사용한다.

∙ 하도와 지표면 흐름이 복합된 경우

Kirpich공식, McCuen공식, Eagleson 공식 등을 사용한다.

3  -  17
대산∼당진 고속도로 건설공사

자연유역에 대한 도달시간 공식

공식명

공

식

제한사항 또는 비고

Kirpich

(1940)

Kerby

(1959)

Tc = 3.9760.77 S-0.385
L : 유역의 최장 하천 길이

S : 유역 평균 경사(H/L, m/m)

H : 유역 출구점과 본류 최원점까지의 표

고차

Tc = 36.264(L․N)0.77 /S-0.2335
L : 유로 최원점부터 하천 유입부까지의

직선거리(km)

S : 유역 평균경사(m/m)

N : 유역의 조도 상수

Johnstone

and Cross

(1949)

Tc = (282/ r2) (L/S)0.5
L : 본류 유로길이(m)

S : 본류 유로평균경사(H/L.ft/mi)

r : 하천형태에 다른 지류인자

지표면 흐름이 지배적인 농경지 소유역,
하도경사가 3～5%, 유역면적 0.453km2

불투수성 완만한 표면 N=0.02

나지의 비포장 표면 B=0.10

초지가 없는 나지 거친 표면 N=0.20

초지로 구성된 표면 N=0.40

낙엽으로 덮인 수목지역 N=0.60

초지와 산림이 우거진 지역 N=0.80

25～1,624mi2의 유역면적

Tc = 0.444 LS-0.515
L : 유로 길이(km)

Kraven

S : 유로경사(H/L, m/m)

Tc = 0.833 LS-0.6
L : 유로 길이(km)

Rizha

S : 유로경사(H/L, m/m)

지표면 흐름이 지배적인 중․하류, 하도경

사가 1/200 이하인 유역

지표면 흐름이 지배적인 상류, 하도경사가

1/200 이상인 지역

California

Culvert

Rractice

(1942)

Tc = 60[11.9 L3/H]0.385
L : 최장 유로길이(mi)

H : 상류 분할점과 출구의 표고차 ft

산지 소유역

Tc = [100 L0.8{(1000/CN)-9}0.7]

SCS Lag

/[1900S0.5]

주로 농경지 유역에 적용, 8km2 이하인 도

시유역에도 적용 가능, 도시불투수지역에

Eq.

L : 최장 흐름 경로(ft)

서는

(1975)

CN : SCS 유출곡선지수

Tc = 1.67× 유역 지체시간

S : 유역 평균경사(%)

주) 하천설계기준(한국수자원학회, 2009)

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도시유역에 대한 도달시간 공식

공식명

공

식

제한사항 또는 비고

제3장 조 사

t = 36.264(rL1.5 /H0.5)0.467
L : 흐름 경로 길이(km)
H : 표고차(m)
: 포장지역
r

0.20
0.10
거칠은 나대지
거칠고 풀이 없는 지역 0.30
잔디
0.40
나무나 풀이 빽빽한 지역 0.80

: 강우강도(in/hr)

: 하천형태에 따른 지류인자

t = [41.025(0.0007 I+c)L0.33 ]/S1/3 I2/3]
I
c : 지체상수
L : 흐름경로길이(ft)
S : 흐름경로경사(ft/ft)
r
t = 0.94L0.6 n0.6 /[I0.4 S0.3]
L : 지표면 흐름길이(ft)
n : Manning의 조도계수
I
S : 지표면 흐름경사(ft/ft)
t = 1.8(1.1-C)L0.5 /S0.333
L : 지표면 흐름길이(ft)
C : 합리식의 유출계수
S : 지출면 흐름 경사(%)
t = 1/60 ΣL/V
L : 지표면 흐름길이(ft)
V : 지표상태에 따른 평균유속(ft/sec)

: 강우강도(in/fr)

Kerby
(1949)

Izzard
(1945)

Kinematic
Wave 공식
(1965, 1973)

Federal
Aviation
Agency
(1970)

SCS
평균유속방법
(1975)

L이 0.4km 이하인 도시유역, 유역
면적은 0.04km2 이하, 하도 경사는
1% 이하인 유역

지체상수(c) =
평평한 포장지역
: 0.007
콘크리트 포장지역 : 0.012
: 0.017
자갈포장지역
: 0.046
잘려진 잔디밭
: 0.060
조밀한 잔디밭

개발지역의 지표면 유출해석에 이용

주로 공항지역에 이용할 수 있도록
미 공병단에서 개발, 도시지역에서
도 이용, 지표면 흐름영역에 적용

지표면 상태에 따라 평균유속을 산
정하여 도달시간 계산

주) 하천설계기준(한국수자원학회, 2009)

② 유하시간의 산정

하도 흐름이 지배적인 경우에 유달시간의 산정은 개수로 평균 유속공식인 Manning

공식, Chezy공식을 이용하여 하도 길이를 유속으로 나눔으로써 구하며, 주된 하도가

도시 우수관거일 때는 Hazen-Williams공식과 같은 경험식을 이용할 수 있다.

V = M · R2/3 · S1/2

여기서,

V : 평균유속 (m/sec),

M : 1/n(n:만닝조도 계수)

R : 경심

,

S : 유로경사 (m/m)

따라서, 유하시간 t2는 다음과 같다

t2 =

L
60×V

여기서,

t2 : 유하시간 (min)

L : 유출량을 구하려고 하는 지점까지 배수로의 수평거리 (m)

V : 배수로에서의 평균유속 (m/sec)

3  -  19
대산∼당진 고속도로 건설공사

(2) 설계 강우강도

◦ 노면 배수시설물 및 일반 배수구조물의 유출량 산출에 사용되는 강우강도표는 국

토교통부(2020년)에서 제시한 I.D.F (Intensity Duration Frequency)을 사용하거나 강우

강도식으로 결정할 수 있으나. 본 설계구간에서는 최인접 측후소인 서산지점의 강우

강도를 사용하였다.

◦한반도 기후변화에 대비한 배수설계 기준 강화 방안 검토 (설계처-1644호, 2017.05.18)

- 설계강우강도 적용개선

구 분

현 재

개 선

설계
개념

적용
방법

과거 기상자료로 산출된
강우강도 적용

장래 도로 공용개시 후
예측 강우강도 적용

지역별 I-D-F 곡선으로 산출된
설계강우강도 (I현재)

I현재 × 할증률(10%)

※ 할증률 : 한반도 기후변화 전망보고서(기상청) 및 확률강우량도 개선 보완연구(국토부) 에서

예측하는 강수량 증가율의 평균값(10%) 적용

3  -  20
제3장 조 사

3.4.2 배수구조물 조사

가. 개 요

◦ 본 과업 노선의 배수시설물과 횡단구조물에 대하여 지형적인 특성과 지형도에서 판단

된 배수여건 및 농경지구간의 수리시설에 대해 현지 주민의 의견을 수렴한 자료를 이

용하여 현장에서 규격, 위치, 배수지역의 지세 등을 세밀히 조사하여 지역주민 이용에

불편이 없도록 설계에 반영하였다.

◦ 또한, 신설배수시설 및 통로시설에 대한 현지 주민의 의견을 수렴한 배수계획으로 주

민의 통행 및 배수상의 문제점이 발생하지 않도록 충실을 기하였다.

나. 조사 현황

1) 조사 위치

설계공구

구 간

구 분

위치
(STA)

행 정 구 역

연 장
(KM)

비고

계

시 점

0+000.0

충청남도 당진시 정미면 신시리

종 점 25+360.0 충청남도 당진시 당진2동(당진분기점)

제1공구 화곡～운산

제2공구 운산～사성

제3공구 사성～천의

시 점

0+000

충청남도 서산시 대산읍 화곡리

종 점

7+460

충청남도 서산시 대산읍 운산리

시 점

7+460

충청남도 서산시 대산읍 운산리

종 점

12+780