Gumbel mixed model을 이용한 강릉지역 이변수 강우 빈도해석

Abstract

수공구조물의 설계를 위한 확률강우량 산정을 위해 지속시간별 연최대 강우자료를 이용하는 단일변수 빈도해석법이 주로 이용되고 있다. 하나의 호우사상은 지속시간(Duration), 최대강우강도(Peak intensity), 그리고 강우량 (Amount) 등에 의해서 특성지어질 수 있다. 따라서 단일변수 빈도해석법은 호우사상의 위험도 평가에 있어서 제한적인 결과를 초래할 수 있으며, 여러 호우사상의 특성을 반영할 수 있는 빈도해석법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 강릉지점의 46개년 시 강우자료(hourly rainfall data)를 활용하여 이변수 강우빈도해석을 수행하였다. 매년 최대 강우사상에 대한 이변수 확률분포로는 Gumbel mixed model을 이용하였으며, 모형의 적합도는 경험적 확률과 이론적 확률의 비교를 통해 검정하였다. 호우사상의 특성 변수들 간의 상관계수를 분석한 결과 지속기간(D)과 강우량(A), 강우량(A)과 최대강우강도(P)의 관계가 Gumbel mixed model의 사용에 적합함을 나타내었다. 두 경우에 대한 결합 확률밀도함수(joint probability density function, jpdf), 결합 누적분포함수(joint cumulative distribution function, jcdf), 결합 재현기간(joint return period, jrp)을 분석하였고, 이를 통해 다양한 시나리오의 강릉지역 강우특성을 예측할 수 있었다.