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J. Korean Soc. Hazard Mitig. > Volume 18(2); 2018 > Article
토지이용 분류기준에 따른 홍수량 변동특성

Abstract

Design Standard in South Korea are revised about every decade and the revision generates the difference of estimate calculations or classification criteria between the past and the present. Quantitative variations of analysis results according to the revision of design criteria are difficult to be applied in case of establishing alternatives for reducing disaster risks. This study reviewed the curve number and variational characteristics of flood discharge in accordance with the revision of land use classification by setting neighboring innovative cities located in Jung-gu Ulsan Metropolitan city as target basins. It defined Case 1 before 2012 and Case 2 after the revision based on "Methods of Estimating Design Flood Amounts The Ministry of Land, Infrastructure, and Transport" amended in 2012. For 46 degrees of land use among target basins, Case 1 classified them into six basins and Case 2 classified them into 22 basins. It found that Case 2 showed a rise nearly 10% in curve number and 7% in flood discharge amounts than Case 1. Results from this study suggest that establishing disaster precaution is assumed to be needed by considering increased amounts in accordance with the revision of design standard on findings from an analysis of disaster impacts conducted before 2012.

요지

우리나라의 설계기준은 약 10년을 기준으로 개정이 진행되고 있으며 이러한 설계기준의 개정은 과거와 신규의 산정절차나 분류기준의 차이가 발생한다. 이러한 설계기준 개정에 따른 분석결과의 정량적 변동은 재해저감을 위한 대책 수립시 반영하기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 울산광역시 중구에 위치한 혁신도시 인근을 대상유역으로 토지이용 분류기준 개정에 따른 유출곡선지수와 홍수량 변동특성을 검토하였다. 2012년에 개정된 ‘설계홍수량 산정요령(국토교통부, 2012)’을 기준으로 2012년 이전을 Case 1, 개정 이후를 Case 2로 정의하였다. 대상유역의 토이지용도 46개에 대하여 Case 1은 6개, Case 2는 22개로 토지이용도를 분류하였으며, Case 2가 Case 1보다 유출곡선지수는 약 10 %, 홍수량은 7 %가 증가하는 것으로 분석되었다. 본 연구결과를 통해 2012년 이전에 수행된 재해영향분석 결과에 대해서는 설계기준 개정에 따른 증가량을 고려한 재해대책수립이 필요할 것으로 판단된다.

1. 서 론

유역에서 발생하는 홍수량을 산정하는 수문해석은 다양한 매개변수의 특성을 고려하여 설계빈도에 따라 산정된다. 우리나라에서도 홍수량 산정을 위한 설계기준 및 산정요령 등이 제시되어 있으며 짧게는 5년에서 10년마다 개정이 이루어지고 있다. 2012년을 기준으로 ‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’이 개정되면서 통일성 있는 설계홍수량 산정이 진행되고 있는 반면 2012년 이전에는 각 지형특성이나 강우특성에 따른 설계홍수량의 산정방법이 다양하게 적용되었다.
설계홍수량은 강우특성의 강우강도, 설계빈도, 확률강우강도식 등과 지형특성의 유역면적, 경사, 유로연장, 유출곡선지수 등에 다양한 매개변수의 특성이 고려되어 산정된다. 그 중 강우특성과 지형특성인 유역면적, 경사, 유로연장의 경우 관측되거나 수치지형도 등에서 제공되는 자료로서 변경의 폭이 크지는 않다. 유출곡선지수의 경우 ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’에서 선행토양함수조건에 대하여 미국 토양보존국(United States Soil Conservation Service)에서 조사 분석한 결과의 유출곡선지수(Curve Number, CN)를 제공하였지만 우리나라의 지형특성과는 적용성이 높지 않아 토지이용 분류기준의 모호함이 있었다. 이를 보완하고자 2012년에 우리나라에 유출곡선지수 산정의 적합한 ‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’이 제시되었다.
국내외의 유출곡선지수의 연구내용으로 미계측 유역의 토양특성과 식생피복상태, 그리고 선행강수조건 등을 미국 자연 자원보호청(US. National Resources Conservation Service, NRCS)에서 토지이용특성의 분석을 통해 강우에 따른 유효우량을 추정하는 유출곡선지수(Curve Number, CN)를 제안하였다. Hawkins(1978)은 홍수량 산정시 유출곡선지수의 변동은 홍수량 크기에 큰 영향을 미친다고 분석하였으며 Nicklow and Muleta(2001)은 농경지 유역에서는 다양한 토양의 침식을 방지하기 위한 적절한 토지이용방법을 통해 분석을 진행하였다. Sharifi and Kalin(2010)은 수치 지형도의 세가지 조사방법으로 제작된 토지이용도에 대하여 각각의 유출곡선지수에 영향성을 분석한 결과 유출량이 다르게 산정된다고 제시하였다. 국외에서 선행된 유출곡선지수 연구는 토지이용 분류기준에 따라 각각의 홍수량 산정결과가 다르며 홍수량 산정 매개변수에서 큰 영향이 있다는 것을 제시하였을 뿐 설계기준 개정이나 분류기준의 개정에 따른 홍수량 증감량을 정량적으로 제시되지 않았다.
Cho et al.(2001)의 유출곡선지수는 토지이용도와 토양도를 고려한 매개변수로서 현재의 기준이 실제 국내 지형에 고려되어야 할 부분이 반영되지 않은 한계성이 있다고 제시하였다. Yoon(1991)은 유출곡선지수의 미계측 유역에서의 선행토양함수조건을 AMC-Ⅱ와 AMC-Ⅲ를 3:7의 비로 사용하는 방법을 제시하였으며 Park et al.(2005a, 2005b)은 선행토양함수에 대한 강우조건에 따른 총 강우량과 선행강수의 민감도를 분석하였다. Yoo et al.(2005)는 강우발생빈도에 대한 AMC 조건별 적정성을 분석하여 선행강우량 기준에 따른 분류기준을 제시하였다. 국내의 유출곡선지수의 선행토양함수조건 연구는 AMC 조건별 다양한 강우조건을 분석하였을 뿐 유출곡선지수 조건에 따른 홍수량 변동은 분석되지 않았다. Lee et al.(2008)은 토지이용 변화에 따른 유출특성이 미래의 기후변화 적용에 따른 변화를 예측하는 연구를 수행하였으며 Han and Kim(2009)은 제주도 외도를 대상으로 도시화에 따른 토지이용변화의 유출특성을 비교하였다. Lee et al.(2010)은 현재 적용되는 중분류 기준의 토지이용도는 2002년에 작성되어 홍수량 산정시 현실적인 유출특성을 반영하기에는 어려움이 있다고 제시하였다. 국내의 유출곡선지수에 대한 연구는 과거의 토지이용 분류기준에 대한 우리나라 적용성의 어려움과 현실적인 유출특성을 반영하기 어렵다고 제시하였을 뿐 우리나라의 적합한 토지이용 분류기준에 따른 홍수량 산정을 통한 비교연구는 수행되지 않았다.
따라서, 본 연구에서는 울산광역시 중구 혁신도시 인근지역을 대상유역으로 토지이용도 분류기준 개정에 따른 유출곡선지수와 홍수량의 변동특성을 분석하고자 한다. 토지이용도 분류기준은 2012년 이전에 ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’에서 제시한 미국 토양보존국의 분류기준을 Case 1, ‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’ 개정에 따른 우리나라에 적합한 유출곡선지수 산정방법을 Case 2로 구분하여 적용하였다. 대상유역의 토지이용도에 대하여 설계기준 개정 전과 개정 후의 토지이용 분류기준을 수립하고 유출곡선지수와 홍수량의 변동특성을 정량적으로 제시하고자 한다.

2. 토지이용분류기준

2.1 하천설계기준⋅해설(2009년)

토지이용에 따라 유출의 영향을 크게 미치는 선행토양함수조건에 대하여 미국 토양보존국(United States Soil Conservation Service)에서는 유역의 식생피목형 및 처리상태, 처리상태별 침투조건 및 토양형 등에 따라 장기간의 조사분석 결과를 이용하여 유출곡선지수(CN, Curve Number)를 산정하였다. ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’에서는 미국 토양보존국에서 산정 결과를 토대로 유역의 선행토양함수 조건 중 AMC-Ⅱ조건에 대하여 토양형과 식생피복별 조건에 대하여 유출곡선지수를 제시하였다. 토지이용상태는 크게 재배농경지, 기타농경지, 도시지역으로 구분하고 있으며, 식생피복의 처리상태에 따라 경사 경작지(straight row), 등고선 경작지(contoured), 테라스식 경작지(terraced)로 구분되어 있다. 수문학적 조건으로는 수직배수가 불량하여 유출률이 높은 불량(poor), 수직배수가 보통이어서 유출률이 중간인 보통(fair), 수직배수가 양호하여 유출률이 낮은 양호(good)로 구분하고 있다. 농경지역 및 산림지역과 도시지역에서의 식생피복 및 토지이용 상태에 따른 토양형별 유출곡선 지수는 Tables 12와 같다.

2.2 설계홍수량 산정요령(2012년)

우리나라의 토지이용상태는 국토지리정보원의 토지이용도와 환경부의 토지피복도를 활용하여 토지이용상태를 고려한 유출곡선지수를 산정할 수 있다. 그러나, ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’에서 제시한 유출곡선지수는 미국 토양보존국의 분류방법이 우리나라의 수치지도와 정확히 일치하지 않아 유사기준을 적용하거나 수문학적 조건 및 엔지니어의 판단에 따라 설계안전 차원에서 유출률이 높은 조건을 주로 채택하여 적용하고 있다. 그러나 우리나라의 경우 담수재배하는 논에 대한 기준, 산림에 대한 기준, 토지이용상태와 피복처리상태의 조합을 선택할 수 있는 기준 등이 미흡하여 개선이 필요한 실정이다. 우리나라에서 수문학적 토양군에 대한 ‘투수속도 측정에 기반한 수문학적 토양유형의 분류(NIAS, 2007)’의 분류 방법, 논의 유출곡선 번호 추정(Im and Park, 1997) 등의 연구를 토대로 우리나라의 적합한 토지이용 형태에 따른 유출곡선지수 선정방법을 제안하였다. ‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’에서는 우리나라에서 유출곡선지수 산정에 적용할 수 있는 국토지리정보원의 토지이용도와 환경부의 토지피복도 그리고 미국 토양보존국의 토지이용 분류기준을 고려하여 우리나라 토지이용 분류기준에 따른 유출곡선지수 기준을 Table 3과 같이 제시하였다.

3. 대상유역

3.1 지형특성

본 연구의 대상유역은 ‘울산우정 혁신도시(택지) 개발사업 사업계획변경에 따른 재해영향 저감방안(LH, 2010)’의 울산광역시 중구 인근 우정동 일원에 위치한 울산혁신도시 개발 후 지역으로 상류지역은 산지 및 농경지가, 하류지역에는 울산혁신도시가 위치하고 있어 자연유역뿐만 아니라 도시유역이 공존하고 있는 지역이다. 대상유역 내에 위치한 하천은 약사천과 유곡천의 지방하천이 2개, 장현천, 평산천, 사곡천의 소하천이 3개 그리고 울산혁신도시 개발사업으로 폐지된 소하천 우교천, 복산천이 2개 위치하고 있다. 대상유역 내의 지방하천과 소하천은 태화강과 동천으로 합류하여서낙동강으로 유입된다.
대상유역의 전체 면적은 12.84 km2이며 A0 ~ J1`까지 총 18개의 소유역으로 구성하였다. 대상유역의 상류부분에는 입화산과 황방산이 위치하고 있으며 하류부분은 도시지역이 위치하고 있어 표고의 높이는 El. 10m ~ El. 200m까지 다양하게 분포하고 있다. 경사는 0° ~ 50°으로 분포하고 있으며 산지인근 및 하천인근 지역에서는 급경사가 도시지역 인근에서는 완경사가 위치하고 있다. 토양형은 A, B, C, D로 구분되며 전체면적의 50% 이상이 토양형 C로 구성되어있다. 대상유역의 지형특성은 Fig. 1과 같다.
본 연구에서는 대상유역의 토지이용도에 대하여 2장에서 제시한 ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’과 ‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’의 분류기준을 적용하였다. 대상유역의 토지이용분류는 총 46개의 토지이용도로 구분되어 있으며 토지이용도의 세부내용은 Table 4와 같다. 대상유역은 울산혁신도시 개발 후 지역으로 기존의 토지이용도 뿐만 아니라 개발에 따른 토지이용도 변경이 계획된 지역이다. 따라서, 대상유역의 기존 수치지형도 상의 토지이용도는 No. 1 ~ No. 20번까지이며, 개발에 따라 계획된 토지이용도는 No. 21 ~ No. 46으로 분류되어 있다.

3.2 하천설계기준을 적용한 토지이용특성

‘울산우정 혁신도시(택지) 개발사업 사업계획변경에 따른 재해영향 저감방안(LH, 2010)’은 ‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’이 공시되기 이전에 진행된 사업으로 ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’을 기반으로 하는 토지이용분류가 진행되었다. ‘2010년에 수행된 재해영향 저감방안’에서는 대상유역의 토지이용분류를 Woods, Fallow or Row Crops, Small Grain, Residential Districts, Developing Urban Areas, Water로 총 6개로 분류하였다. 토지이용분류는 피복상태 및 토지이용상태에 따라 2.1절의 ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’의 기준을 적용하여 토양형별 유출곡선지수를 Table 5와 같이 선정하였다. 또한, 각 토지이용분류에 포함되는 대상유역의 46개 토지이용도를 Table 4의 No.로 Table 5에 제시하였다.
대상유역의 ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’에 토지이용 분류기준을 적용한 토지이용도는 Woods 6개, Fallow or Row Crops 2개, Small Grain 2개, Residential Districts 32개, Developing Urban Areas 1개, Water 3개로 Fig. 2와 같다.

3.3 설계홍수량 산정요령을 적용한 토지이용특성

‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’에서는 기존의 ‘미국 토양보존국(United States Soil Conservation Service)’의 우리나라 토지이용형태의 적용기준의 불일치성을 보안하여 우리나라의 토지이용형태를 고려한 정밀한 토지이용 분류기준을 제시하였다. 본 연구에서는 대상유역 46개의 토지이용도에 대하여 2.2절 Table 3의 기준을 적용하였으며 기존 수치지형도의 토지이용도인 No. 1 ~ No. 20은 코드번호와 동일한 토양형별 유출곡선지수를, 개발 후의 토지이용도인 No. 21 ~ No. 46은 Table 3에서 유사한 토지이용도를 Table 6과 같이 선정하였다.
대상유역의 토지이용도 46개에 대하여 각각의 토양형별 Code Number에 대한 유출곡선지수를 적용하였으며 ‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’에 대한 대상유역의 토지이용도는 Fig. 3과 같다.

4. 홍수량 변동특성

4.1 매개변수 산정

대상유역의 홍수량 산정을 위해서는 확률강우량 분석과 유출에 영향을 미치는 지형특성을 구축해야한다. 그러나, 본 연구의 목적은 토지이용도 분류기준 개정에 따른 홍수량 변동특성을 검토하는 연구로서 홍수량 산정에 따른 매개변수는 ‘울산우정 혁신도시(택지) 개발사업 사업계획변경에 따른 재해영향 저감방안 (LH, 2010)’과 동일하게 적용하고자 한다. 홍수량 산정을 위한 확률강우량 분석은 대상유역인근 기상청 관할 울산관측소의 39년간(1971~ 2009)의 지속시간별 연최대치강우자료를 FARD를 통한 빈도해석을 분석하였다. 최적확률분포형은 적합도 검정을 통해 Gumbel분포를 적용하여 산정한 확률강우량은 Table 7과 같다.
확률강우량 산정은 ‘울산우정 혁신도시(택지) 개발사업 사업계획변경에 따른 재해영향 저감방안 (LH, 2010)’과 동일한 50년 빈도의 확률강우강도식의 Sherman형을 적용하였으며 장단기에 대한 확률강우강도식은 Table 8과 같다.
홍수량 산정방법으로는 SCS 방법, Clark 방법, Nakayasu 방법이 주로 사용되고 있으며, 본 연구에서는 ‘울산우정혁신도시(택지) 개발사업 사업계획변경에 따른 재해영향 저감방안 (LH, 2010)’에서 활용한 SCS 방법을 적용하였다. SCS 방법을 적용한 홍수량 산정은 유역면적, 유로연장, 평균 경사, 지체시간 등의 매개변수가 적용된다. 대상유역은 A0 ~ J1'까지 총 18개의 소유역으로 구분되어 있으며 홍수량 산정 매개변수의 특성으로 유역면적은 0.05 km2 ~ 1.32 km2의 범위로 평균 0.71 km2, 유로연장은 0.12 km ~ 2.83 km의 범위로 평균 1.30 km, 평균경사는 0.010 ~ 0.183의 범위로 평균 0.071, 지체시간이 0.243 hr ~ 0.399 hr의 범위로 평균 0.311 hr로 Table 9와 같다.

4.2 유출곡선지수 산정

본 연구에서는 대상유역의 토지이용도 설계기준 변경에 따른 유출곡선지수의 산정을 ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’의 Case 1과 ‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’의 Case 2에 대하여 분석하였다. 홍수량 산정을 위한 유출곡선지수의 선행토양수분조건은 AMC-Ⅲ 조건으로 변경하여 적용하였다. 울산혁신도시 개발 후 토지이용도 46개 중 Case 1에서는 6개의 분류로 Case 2에서는 중복되는 Code Number를 제외한 22개로 토지이용분류가 분류되었다. 대상유역의 토지이용도 46개 중에 중복분류 것을 제외하며 Case 1은 총 6개로, Case 2는 총 22개의 토지이용분류가 구분되었다. Case 1과 Case 2에 대한 소유역별 토지이용분류에 따라 산정된 유출곡선지수는 Fig. 4와 같다.
대상유역의 설계기준 변경에 따른 토지이용 분류기준을 Case 1과 Case 2로 구분하여 분석하였다. Case 1의 소유역별 유출곡선지수 범위는 59.15 ~ 78.15, 평균 70.27이며 Case 2의 소유역별 유출곡선지수 범위는 66.04 ~ 85.75, 평균 77.18이 산정되었다. Case 2에 대한 Case 1의 유출곡선지수 차이는 최소 –0.12에서 최대 10.56, 평균 6.91이며, 비율은 최소 –0.16 %에서 최대 15.85 %, 평균 9.91 %로 Table 10과 같다. 따라서, 토지이용 분류기준 개정에 따른 유출곡선지수는 Case 1보다 Case 2가 약 10 %가 증가하는 것으로 분석되었다.

4.3 토지이용분류에 따른 홍수량 변동 분석

대상유역의 홍수량 변동특성은 ‘울산우정 혁신도시(택지) 개발사업 사업계획변경에 따른 재해영향 저감방안(LH, 2010)’에서의 유역면적, 도달시간, 확률강우량, 설계빈도는 동일하게 적용하였으며 토지이용 분류기준 개정에 따른 Case 1과 Case 2를 분석하였다. 소유역별 홍수량 분석 결과는 Fig. 5와 같으며 18개의 소유역 중 J0를 제외한 나머지 17개의 소유역에서 홍수량이 모두 증가하였다.
Case 1의 소유역별 홍수량 범위는 1.24 m3/s ~ 28.76 m3/s, 평균 16.61 m³/s이며 Case 2의 소유역별 홍수량 범위는 1.39 m3/s ~ 30.21 m3/s, 평균 17.74 m³/s이 산정되었다. Case 2에 대한 Case 1의 홍수량 차이는 최소 –0.03 m³/s에서 최대 2.48 m3/s, 평균 1.13 m³/s이며, 비율은 최소 –0.10 %에서 최대 12.10 %, 평균 6.88 %로 Table 11과 같다. 따라서, 토지이용 분류기준 개정에 따른 홍수량 변동특성은 Case 1보다 Case 2가 약 7 % 증가하는 것으로 분석되었다.

5. 결 론

본 연구에서는 울산광역시 중구 혁신도시 인근지역을 대상으로 토지이용 분류기준 개정에 따른 유출곡선지수와 홍수량의 변동특성을 분석하였다. 토지이용 분류기준은 ‘하천설계기준⋅해설(KWRA, 2009)’에서 제시한 미국 토양보존국(U.S SCS)의 기준의 Case 1과 ‘설계홍수량 산정요령(MoLIT, 2012)’에서 우리나라의 적합한 토지이용 형태에 따른 유출곡선지수 선정방법 기준을 Case 2로 분류하였다. 홍수량 분석을 위한 매개변수는 SCS 방법을 적용하여 유역면적, 지체시간, 강우량은 50년 빈도의 확률강우량을 Case 1과 Case 2에 동일하게 적용하였다.
토지이용 분류기준 개정에 따른 대상유역의 토지이용도는 총 46개로 구분되었으며 Case 1에서는 6개의 분류기준으로 Case 2에서는 22개의 기준으로 분류하여 유출곡선지수를 산정하였다. 유출곡선지수의 선행함수조건은 AMC-Ⅲ 조건을 적용하였으며 소유역별 유출곡선지수의 평균은 Case 1이 70.27, Case 2가 77.18로 분석되었다. 토지이용 분류기준 개정에 따른 유출곡선지수는 Case 2가 Case 1보다 6.91이 비율로는 Case 1보다 약 10 %가 증가하는 것으로 분석되었다. 홍수량 변동에 대한 소유역별 평균은 Case 1이 16.61 m3/s, Case 2가 17.74 m³/s로 1.13 m³/s가 증가하였으며 Case 1 대비 Case 2가 약 7 % 증가하는 것으로 분석되었다.
본 연구에서는 토지이용 분류기준 개정에 따른 유출곡선지수와 홍수량의 변동특성을 분석하였다. 이 연구결과를 통해 2012년 이전에 수행된 재해영향분석결과에 대해서는 유출곡선지수는 약 10 %, 홍수량은 약 7 %를 증가한 재해대책수립이 마련되어야 할 것으로 판단된다.

감사의 글

본 연구는 정부(행정안전부)의 재원으로 재난안전기술개발 사업단의 지원을 받아 수행된 연구임 [MOIS-재난-2015-03].

Fig. 1.
Geomorphic Characteristics of Study Area
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Fig. 2.
Land Use of Commentary of Rivers Design Standard
kosham-18-2-395f2.gif
Fig. 3.
Land Use of Design Flood Analysis Guide Line
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Fig. 4.
Curve Number
kosham-18-2-395f4.gif
Fig. 5.
Characteristics of Flood Discharge
kosham-18-2-395f5.gif
Table 1.
Runoff Curve Numbers for Other Agricultural Lands
Cover type Treatment Hydrologic condition Curve Numbers for Hydrologic Soil Group1)
A B C D
Fallow - 77 86 91 94

Row crops Straight row Poor 72 81 88 91

Straight row Good 67 78 85 89

Contoured Poor 70 79 84 88

Contoured Good 65 75 82 86

Contoured&terraced Poor 66 74 80 82

Contoured&terraced Good 62 71 78 81

Small grain Straight row Poor 65 76 84 88

Straight row Good 63 75 83 87

Contoured Poor 63 74 82 85

Contoured Good 61 73 81 84

Contoured&terraced Poor 61 72 79 82

Contoured&terraced Good 59 70 78 81

Close-seeded or broadcast legumes or rotation meadow Straight row Poor 66 77 85 89

Straight row Good 58 72 81 85

Contoured Poor 64 75 83 85

Contoured Good 55 69 78 83

Contoured&terraced Poor 63 73 80 83

Contoured&terraced Good 51 67 76 80

Pasture, grassland, or range—continuous forage for grazing Poor 68 79 86 89

Fair 49 69 79 84

Good 39 61 74 80

Contoured Poor 47 67 81 88

Contoured Fair 25 59 75 83

Contoured Good 6 35 70 79

Meadow Good 30 58 71 78

Woods Poor 45 66 77 83

Fair 36 60 73 79

Good 25 55 70 77

Forests - 56 75 86 91

Farmsteads - 59 74 82 86

1) Condition of AMC-Ⅱ

Table 2.
Runoff Curve Numbers for Urban Areas
Cover description Average percent impervious area (%) Curve Numbers for Hydrologic Soil Group1)
A B C D
< Fully developed urban areas >

(vegetat ion established)

Open space (lawns, parks, golf courses, cemeteries, etc.):

Poor condition (grass cover < 50%) - 68 79 86 89

Fair condition (grass cover 50% to 75%) - 49 69 79 84

Good condition (grass cover > 75%) - 39 61 74 80

Impervious areas:

Paved parking lots, roofs, driveways, etc. (excluding right-of-way) - 98 98 98 98

Streets and roads:

Paved; curbs and storm sewers (excluding right-of-way) - 98 98 98 98

Paved; open ditches (including right-of-way) - 83 89 92 93

Gravel (including right-of-way) - 76 85 89 91

Dirt (including right-of-way) - 72 82 87 89

Urban districts:

Commercial and business Industrial 85 89 92 94 95

Residential districts by average lot size: 72 81 88 91 93

town houses

150 Pyeong or less 65 77 85 90 92

300 Pyeong 38 61 75 83 87

400 Pyeong 30 57 72 81 86

600 Pyeong 25 54 70 80 85

1,220 Pyeong 20 51 68 79 84

1,440 Pyeong 12 46 65 77 82

< Developing urban areas > 77 86 91 94

1) Condition of AMC-Ⅱ

Table 3.
Standards of Curve Number According to Land Use Classification Standards in South Korea
Land Use
Land Cover
Curve Numbers for Hydrologic Soil Group1)
Note (SCS classification criteria etc.)
Subdivision Code Number Mid-division Code Number A B C D
Cultivated land readjustment 1110 Paddy field 210 79 79 79 79 Additional criteria(paddy field)


Uncultivated land readjustment 1120 79 79 79 79

Normal, specialty crops 1210 Field 220 63 74 82 85 Dense cultivated land, contour plowing, poor

Orchard and others 1220 Orchard 240 70 79 84 88 Furrow cultivated land, contour plowing, poor

Natural grassland 2110 Natural grassland 410 30 58 71 78 Grassland, contour plowing, good

Artificial grassland 2120 Other grassland 430 49 69 79 84 Natural meadow, ranch, normal

Coniferous forest 2210 Coniferous forest 320 48 69 79 85 Forest, HC=2

Broad-leaved forest 2220 Broad-leaved forest 310 48 69 79 85

mixed deciduous forest 2230 Mixed forest 330 48 69 79 85

Golf course 2310 Golf course 420 49 69 79 84 Open terrain, Normal

Cemetery park 2320 Other grassland 430 49 69 79 84

Amusement park 2330 Recreational facility region 140 49 69 79 84

Rocks and stony mountain 2340 Bare ground 620 77 86 91 94 Areas under development

General residential area 3110 Residential area 110 77 85 90 92 Residential area, less than 500m² of blocks


High-rise building area 3120 77 85 90 92

Commercial business area 3130 Commercial area 130 89 92 94 95 Urban area, commercial and office areas

Bare ground and artificial grassland 3140 Other bare ground 620 77 86 91 94 Areas under development

Road 3210 Traffic area 150 83 89 92 93 Road, paved roads(including road site)


Railroad and neighboring area 3220 83 89 92 93


Airport 3230 83 89 92 93


Port 3240 83 89 92 93

Industrial facility 3310 Industrial area 120 81 88 91 93 Urban district, Industrial area

Industrial bare ground, others 3320 Other bare ground 620 77 86 91 94 Areas under development

Power plant facility 3410 Public facility area 160 61 75 83 87 Residential area, 500-1,000m² of blocks


Disposal facility 3420 61 75 83 87


Educational and military facility 3430 61 75 83 87


Land for public use 3440 61 75 83 87

Fish farm, aquafarm 3510 100 100 100 100 Additional criteria(surface)

Mineral springs 3520 Mineral springs 610 68 79 86 89 Open terrain, poor

Landfill 3530 Public facility area 160 61 75 83 87 Residential area, 500-1,000m² of blocks

Mineral springs 3540 Mineral springs 610 68 79 86 89 Open terrain, poor

Livestock breeding facility 3550 Other cultivated lands 250 68 79 86 89 Natural meadow, ranch, poor

Mud flat 4110 Coastal wetland 520 100 100 100 100 Additional criteria(surface)

Salt field 4120

Stream 4210 Inland water 710 100 100 100 100

Lake, swamp 4310

Dam 4320 Public facility area 160 61 75 83 87 Residential area, 500-1,000m² of blocks

Sandy beach 4410 Other bare ground 620 77 86 91 94 Areas under development

- - House cultivated land 230 76 85 89 91 Road, pavement, open conduit

- - Inland wetland 510 100 100 100 100 Additional criteria(surface)

- - Marine water 720 100 100 100 100

1) Condition of AMC-Ⅱ

Table 4.
Land Use Classification of Study Area
No. Land Use Code Number No. Land Use Code Number
1 Cultivated land readjustment 1110 24 One family detached house(block-type) -

2 Uncultivated land readjustment 1120 25 Apartment building -

3 Normal, specialty crops 1210 26 Commerce -

4 Orchard, others 1220 27 Gas station -

5 Natural grassland 2110 28 Buffer green -

6 Coniferous forest 2210 29 Park -

7 Broad-leaved forest 2220 30 Road -

8 Mixed deciduous forest 2230 31 Pedestrian road -

9 General residential area 3110 32 Parking lots -

10 High-rise building area 3120 33 Electrical power facility -

11 Commercial, office area 3130 34 Sewerage facility -

12 Bare ground and artificial grassland 3140 35 Cultural welfare and educational research facility -

13 Road 3210 36 School -

14 Industrial facility 3310 37 Public land -

15 Power plant facility 3410 38 Public facility -

16 Disposal facility 3420 39 Square -

17 Land for public use 3440 40 Neighborhood living facility -

18 Livestock breeding facility 3550 41 City gas static pressure -

19 Stream 4210 42 Water supply site -

20 Lake, swamp 4310 43 Religious facility -

21 Green area - 44 Innovation -

22 Apartment building - 45 Innovation cluster -

23 Single family detached house - 46 Water system -
Table 5.
Land Use Classification of Commentary of Rivers Design Standard
Cover Type and Description Curve Numbers for Hydrologic Soil Group1)
Land Use (No.)2)
A B C D
Woods 36 60 73 79 6 7 8 21 28 29

Fallow or Row Crops 66 75 82 86 1 2

Straight Row, Contoured, Terraced

Small Grain 61 72 80 84 3 4

Straight Row, Contoured, Terraced

Residential Districts by average lot size(town houses: 150 Pyeong or less, 300 Pyeong, 400 Pyeong, 600 Pyeong, 1,220 Pyeong, 1,440 Pyeong) 68 78 80 88 9 10 11 12 13 14 15

16 17 18 22 23 24 25

26 27 30 31 32 33 34

35 36 37 38 39 40 41

42 43 44 45

Developing Urban Areas 77 86 91 94 5

Water 100 100 100 100 19 20 46

1) Condition of AMC-Ⅱ

2) Land Use Classification of Study Area by Table 4 of No.

Table 6.
Land Use Classification of Design Flood Analysis Guide Line
Land Use
Curve Numbers for Hydrologic Soil Group1)
Land Use
Curve Numbers for Hydrologic Soil Group1)
No.2) Sub Classification Code Number A B C D No.2) Sub Classification Code Number A B C D
1 Cultivated land readjustment 1110 79 79 79 79 24 One family detached house (block-type) 3110 77 85 90 92

2 Uncultivated land readjustment 1120 79 79 79 79 25 Apartment building 3120 77 85 90 92

3 Normal, specialty crops 1210 63 74 82 85 26 Commerce 3130 89 92 94 95

4 Orchard, others 1220 70 79 84 88 27 Gas station 3130 89 92 94 95

5 Natural grassland 2110 30 58 71 78 28 Buffer green 3140 77 86 91 94

6 Coniferous forest 2210 48 69 79 85 29 Park 2320 49 69 79 84

7 Broad-leaved forest 2220 48 69 79 85 30 Road 3210 83 89 92 93

8 Mixed deciduous forest 2230 48 69 79 85 31 Pedestrian road 3210 83 89 92 93

9 General residential area 3110 77 85 90 92 32 Parking lots 3210 83 89 92 93

10 High-rise building area 3120 77 85 90 92 33 Electrical power facility 3410 61 75 83 87

11 Commercial, office area 3130 89 92 94 95 34 Sewerage facility 3420 61 75 83 87

12 Bare ground and artificial grassland 3140 77 86 91 94 35 Cultural welfare and educational research facility 3430 61 75 83 87

13 Road 3210 83 89 92 93 36 School 3430 61 75 83 87

14 Industrial facility 3310 81 88 91 93 37 Public land 3440 61 75 83 87

15 Power plant facility 3410 61 75 83 87 38 Public facility 3440 61 75 83 87

16 Disposal facility 3420 61 75 83 87 39 Square 3440 61 75 83 87

17 Land for public use 3440 61 75 83 87 40 Neighborhood living facility 3440 61 75 83 87

18 Livestock breeding facility 3550 68 79 86 89 41 City gas static pressure 3440 61 75 83 87

19 Stream 4210 100 100 100 100 42 Water supply site 3440 61 75 83 87

20 Lake, swamp 4310 100 100 100 100 43 Religious facility 3440 61 75 83 87

21 Green area 3140 77 86 91 94 45 Innovation 3440 61 75 83 87

22 Apartment building 3110 77 85 90 92 44 Innovation cluster 3440 61 75 83 87

23 Single family detached house 3110 77 85 90 92 46 Water system 4210 100 100 100 100

1) Condition of AMC-Ⅱ

2) Land Use Classification of Study Area by Table 4 of No.

Table 7.
Duration of Probability Rainfall
Frequency (yr) Duration of Probability Rainfall (mm)
10 min 60 min 120 min 180 min 240 min 300 min 360 min 720 min 1080 min 1440 min
10 18.2 56.3 84.3 101.7 118.3 133.1 145.0 194.1 221.0 238.2

20 20.3 64.5 96.9 116.8 136.2 153.3 167.0 224.5 255.8 275.4

30 21.6 69.2 104.2 125.5 146.5 164.9 179.6 242.0 275.8 296.8

50 23.2 75.1 113.2 136.4 159.3 179.4 195.4 263.9 300.8 323.5

80 24.6 80.4 121.5 146.3 171.1 192.6 209.9 284.0 323.7 348.0

100 25.3 83.0 125.5 151.0 176.6 198.9 216.8 293.5 334.5 359.6
Table 8.
Probable Rainfall Intensity Formula of 50year Frequency
Sherman a b c r
Short term 3.89E+02 3.96E-01 3.35E+00 1

Long term 1.66E+03 6.55E-01 5.40E+01 0.99
Table 9.
Parameter of Flood Estimation
Basin Area (km²) Stream Length (km) Average Slope Lag time (hr) Basin Area (km²) Stream Length (km) Average Slope Lag time (hr)
A0 1.18 1.70 0.075 0.325 F1 0.40 0.50 0.180 0.276

A0' 0.56 1.25 0.044 0.302 G0 0.61 1.05 0.074 0.282

B0 0.42 1.01 0.021 0.302 H0 1.19 1.51 0.053 0.327

C0 1.02 1.30 0.058 0.315 I0 0.11 0.33 0.018 0.252

C1 0.73 1.76 0.060 0.334 I1 1.17 2.58 0.050 0.376

C1' 0.46 1.09 0.078 0.297 I2 0.46 1.25 0.050 0.304

D0 0.77 1.60 0.050 0.319 J0 0.05 0.12 0.164 0.243

D1 0.22 0.57 0.183 0.267 J1 1.32 2.02 0.059 0.373

F0 0.92 0.95 0.010 0.304 J1' 1.25 2.83 0.050 0.399

Average 0.71 1.30 0.071 0.311

Max 1.32 2.83 0.183 0.399

Min 0.05 0.12 0.010 0.243
Table 10.
Curve Number According to Standard of Land Use Classification
Basin Curve Number1)
Coefficient
Ration (%)
Basin Curve Number1)
Coefficient
Ration (%)
Case 12) Case 23) 3) - 2) 4)/2) Case 12) Case 23) 3) - 2) 4)/2)
A0 59.15 66.04 6.89 11.6 F1 67.14 77.50 10.36 15.4

A0' 70.07 76.68 6.61 9.4 G0 74.51 80.85 6.34 8.5

B0 77.38 84.95 7.57 9.8 H0 69.29 77.53 8.24 11.9

C0 72.28 77.73 5.44 7.5 I0 78.15 85.75 7.60 9.7

C1 68.35 73.49 5.13 7.5 I1 68.78 74.57 5.79 8.4

C1' 74.20 83.43 9.23 12.4 I2 66.96 73.48 6.53 9.7

D0 68.98 75.74 6.75 9.8 J0 66.64 77.20 10.56 15.8

D1 72.20 81.26 9.05 12.5 J1 62.42 69.14 6.72 10.8

F0 74.73 80.32 5.60 7.5 J1' 73.71 73.59 -0.12 -0.2

Average 70.27 77.18 6.91 9.91

Min 59.15 66.04 -0.12 -0.16

Max 78.15 85.75 10.56 15.85

1) Condition of AMC-Ⅲ

2) Commentary of rivers design standard (Korea Water Resources Association, 2009)

3) Design Flood Analysis Guide Line (Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2012)

Table 11.
Result of Flood Discharge According to Standard of Land Use Classification
Basin Discharge (m³/s)
Coefficient
Ration (%)
Basin Discharge (m³/s)
Coefficient
Ration (%)
Case 11) Case 22) 2) - 1) 3)/1) Case 11) Case 22) 2) - 1) 3)/1)
A0 24.24 26.59 2.35 9.69 F1 9.60 10.71 1.11 11.56

A0' 13.29 14.46 1.17 8.80 G0 15.76 16.67 0.91 5.77

B0 10.92 11.62 0.70 6.41 H0 27.73 30.21 2.48 8.94

C0 24.88 26.29 1.41 5.67 I0 3.05 3.24 0.19 6.23

C1 16.77 17.76 0.99 5.90 I1 26.13 27.74 1.61 6.16

C1' 11.65 12.66 1.01 8.67 I2 10.70 11.48 0.78 7.29

D0 18.05 19.41 1.36 7.53 J0 1.24 1.39 0.15 12.10

D1 5.65 6.14 0.49 8.67 J1 27.29 29.67 2.38 8.72

F0 23.25 24.52 1.27 5.46 J1' 28.76 28.73 -0.03 -0.10

Average 16.61 17.74 1.13 6.88

Min 1.24 1.39 -0.03 -0.10

Max 28.76 30.21 2.48 12.10

1) Commentary of rivers design standard (Korea Water Resources Association, 2009)

2) Design Flood Analysis Guide Line (Ministry of Land, Infrastructure and Transport, 2012)

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