HEC-HMS HEC-HMS를 이용한 강우-유출해석 2012.11.14 담당교수명 : 서 영 민 담당교수명 : 서 영 민 연 락 처 : elofy@naver.com 010-2507-7107

HEC-HMS 다운로드 및 설치

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

HEC-HMS 설치 HEC-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-HMS의 실행 시작  모든 프로그램  HEC  HEC-HMS 3.3 (또는 C:\Program Files (x86)\HEC\HEC-HMS\3.3에서 HEC-HMS.exe 실행)

새 프로젝트의 시작 File  New Name : 프로젝트 이름 Description : 프로젝트에 대한 설명 Location : 프로젝트가 저장될 위치지정 Default Unit System : 단위설정(Metric)

Basin Model 구축

Basin Model 가져오기 File → Import → Basin Model

Basin Model 가져오기 배경 Map 가져오기 Desktop의 빈공간을 오른쪽 마우스 버튼 클릭  Background Layers  Add 버튼 클릭  map 파일 선택  Select 버튼 클릭

Basin Model 가져오기 Map의 최대범위 설정 View → Maximum Extents Method : Union Of All Maps and Elements

Basin Model 가져오기

Basin Model 가져오기 Element의 이름 변경 (optional) 각 element를 선택 → F2 키를 누른 후 이름 변경 (또는 오른쪽 마우스 클릭후 rename 클릭)

Basin Model 가져오기

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

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 CN값 (홍수유출분석시 AMC-III 조건 적용) - Impervious : 불투수율 (도시화 영향이 CN값에 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 b) Snyder Unit Hydrograph - Standard Lag : 지체시간, Tp(hr) - Peaking Coefficient : 첨두계수, Cp(0.4~0.8) c) SCS Unit Hydrograph - Graph Type : Standard - Lag Time : 지체시간, Tp(min)

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

Routing Model 설정 Muskingum 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 설정 각 소유역에 대한 Basin Model 설정을 한번에 지정하는 방법 - Watershed Explorer에서 소유역을 모두 선택(Ctrl+Click 또는 Shift+Click)

Basin Model 설정 - Parameters → Subbasin Methods → Transform - Change Method창에서 원하는 transform method를 선택

Basin Model 설정 - Parameters → Subbasin Methods → Loss - Change Method창에서 원하는 loss method를 선택

Basin Model 설정 - Parameters → Subbasin Methods → Baseflow - Change Method창에서 원하는 baseflow method를 선택

Basin Model 설정 각 소유역에 대한 매개변수값을 한번에 입력하는 방법 - Parameters → Subbasin Area - Show Elements를 All Elements로 선택  매개변수값 입력  Apply  Close

Basin Model 설정 - Parameters → Transform → Clark Unit Hydrograph - Show Elements를 All Elements로 선택  매개변수값 입력  Apply  Close

Basin Model 설정 - Parameters → Loss → SCS Curve Number - Show Elements를 All Elements로 선택  매개변수값 입력  Apply  Close

Basin Model 설정 - Parameters → Baseflow → Recession - Show Elements를 All Elements로 선택  매개변수값 입력  Apply  Close

Basin Model 설정 - Watershed Explorer에서 Reach를 모두 선택(Ctrl+Click 또는 Shift+Click)

Basin Model 설정 - Parameters → Reach Methods → Routing - Change Method창에서 원하는 Routing method를 선택

Basin Model 설정 - Parameters → Routing → Muskingum - Show Elements를 All Elements로 선택  매개변수값 입력  Apply  Close

Control Specification

새로운 Control Specification 생성 : 모의 시작과 종료시간, 시간간격을 설정 - Components → Control Specifications Manager - New 버튼 클릭 → Name 및 Description 입력 → Create 버튼 클릭

새로운 Control Specification 생성 - 생성된 Control Specifications 클릭 → 아래의 그림과 같이 모의 시작과 종료 및 시간간격 설정 ※ Time Interval :- 1분~24시간 사이 선택 가능 :- 모의결과에 대한 시간간격과 동일 :- 모의 종료로 지정된 시간은 시간간격의 배수가 되어야 함. 예) 시간간격이 10분일 경우 종료시간은 10:00, 10:10, 10:20 등이 되어야 함.

Gage 생성 시계열 자료 입력

시계열 자료: Precipitation Gage - Components → Time-Series Data Manager - Data Type : Precipitation Gages

시계열 자료: Precipitation Gage - Name 및 Description 입력 - 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)

시계열 자료: Precipitation Gage (2) Time Window 생성 - 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 Gage의 Time Window를 선택한 후 아래의 Time Window 탭에서 시작 및 종료 시간 입력

시계열 자료: Precipitation Gage - 다른 관측소 지점에 대해 위와 같은 작업을 반복

시계열 자료: Precipitation Gage (3) 강우자료 입력 - 각 Gage의 Time Window 클릭 → Table 탭에서 강우량 입력 - 위의 작업을 각 Gage에 대해 반복

Meteorologic Model

Meteorologic Model 설정 (1) 새로운 Meteorologic Model 생성 - Components → Meteorologic Model Manager - New 버튼 클릭 → Meteorologic Model의 Name 및 Description 입력 → Create

Meteorologic Model 설정 (2) Gage Weights → Meteorology Model 탭에서 다음과 같이 설정 · Precipitation : Gage Weights · Evapotranspiration : None · Snowmelt : None · Unit System : Metric

Meteorologic Model 설정 - Basins 탭에서 Include Subbasins를 Yes로 설정 - Options 탭에서 아래의 그림과 같이 설정

Meteorologic Model 설정 - Meteorologic Models → 각 소유역에 대한 Gage Weigts 클릭 - Gage Selections 탭에서 각 소유역에 대한 Gage를 선택 (각 소유역에 포함되는 Gage를 Yes로 설정)

Meteorologic Model 설정 - Gage Weights 탭에서 Depth Weight와 Time Weight를 각각 입력 · Depth Weight : Thiessen Polygon에 의한 각 소유역별 가중치 입력 · Time Weight : Depth Weight와 동일하게 입력 ※ 실제 평균강우량의 시간분포는 소유역내 각 Gage의 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_W6 Sub_SS2 Sub_NDC 안계 의성 Sub_SS1 Sub_W5 도리원 현서 군위 Sub_W4 우보 군위남부 안계: 0.19 의성: 0.26 도리원: 0.54 군위: 0.01 Sub_W6 Sub_SS2 안계: 1.00 의성: 0.80 도리원: 0.06 현서: 0.14 Sub_NDC 안계 의성 Sub_SS1 Sub_W5 도리원: 0.14 군위: 0.01 의성: 0.14 우보: 0.14 의흥: 0.24 석산: 0.32 안계: 0.93 도리원: 0.07 도리원 현서 군위 Sub_W4 우보 안계: 0.10 도리원: 0.13 군위: 0.44 군위남부: 0.28 우보: 0.04 군위남부 의흥 석산 Sub_W1 장천 효령 산성 화수 석산: 0.68 화수: 0.13 화산: 0.19 고매 화산 Sub_NC 대율 신령 군위남부: 0.004 효령: 0.20 고매: 0.29 대율: 0.44 산성: 0.08 Sub_W2 우보: 0.05 의흥: 0.60 석산: 0.10 화수: 0.25 서부 Sub_W3 군위남부: 0.06 효령: 0.11 우보: 0.36 의흥: 0.012 산성: 0.29 대율: 0.06 화수: 0.03 화산: 0.07

모의실행

모의실행 (1) 새로운 Run 생성 - Compute → Create Simulation Run (또는 Compute → Run Manager → New) - Step 1에서 Simulation Run에 대한 Name 입력 → Next

모의실행 - Basin Model 선택 → Next - 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 element를 선택 (클릭)한 후 다음과 같이 결과확인

모의결과 Global Summary Results

모의결과 Element Graph Element Summary Results

모의결과 Element Time-series Results