Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

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Hydrologic Utilization of Radar-Derived Rainfall (II) Uncertainty Analysis

레이더 추정강우의 수문학적 활용 (II): 불확실성 해석

  • 김진훈 (세종대학교 토목환경공학과) ;
  • 이경도 ((주)웹솔루스) ;
  • 배덕효 (세종대학교 물자원연구소 토목환경공학과)
  • Published : 2005.12.01
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Abstract

The present study analyzes hydrologic utilization of optimal radar-derived rainfall by using semi-distributed TOPMODEL and evaluates the impacts of radar rainfall and model parametric uncertainty on a hydrologic model. Monte Carlo technique is used to produce the flow ensembles. The simulated flows from the corrected radar rainfalls with real-time bias adjustment scheme are well agreed to observed flows during 22-26 July 2003. It is shown that radar-derived rainfall is useful for simulating streamflow on a basin scale. These results are diagnose with which radar-rainfall Input and parametric uncertainty influence the character of the flow simulation uncertainty. The main conclusions for this uncertainty analysis are that the radar input uncertainty is less influent than the parametric one, and combined uncertainty with radar and Parametric input can be included the highest uncertainty on a streamflow simulation.

본 연구에서는 관악산 레이더 자료로부터 소양강 유역에서 최적 추정된 레이더 강우로 준분포형 TOPMODEL의 적용성을 평가하고 Monte Carlo난수발생 기법과 연계한 앙상블 유량모의 기법을 구축하여 레이더 추정강우가 가질 수 있는 불확실성이 수문모형에 미치는 영향을 모형의 매개변수와 연계하여 분석하였다. 레이더 추정강우를 활용하여 소양강 유역의 유량계산을 2003년 7월의 사례기간 동안 수행한 결과 실시간 편차보정 기법으로 수정된 레이더 입력강우의 경우 관측유량과 비교하여 매우 잘 일치하는 것으로 나타나 레이더 추정강우의 수문학적 활용성은 매우 높은 것으로 판단된다. 불확실성 분석에서는 레이더 강우가 가질 수 있는 불확실성이 수문모형의 매개변수 불확실성보다 덜 민감하게 영향을 미치는 것으로 검토되었고 레이더 강우와 매개변수가 혼합된 불확실성이 유량모의에서 가장 큰 오차를 보일 수 있는 것으로 검토되었다.

Keywords

References

  1. 강원도 (1991a). 인북천하천정비기본계획, 보고서
  2. 강원도 (1991b). 소양강하천정비기본계획, 보고서
  3. 강원도 (2000). 소양강하천정비기본계획, 보고서
  4. 배덕효, 김진훈, 권원태 (2000). 'TOPMODEL의 단일유역 홍수예보능에 관한 연구.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제33권, 제1호, pp. 87-97
  5. 배덕효, 김진훈 (2005). '준분포형 TOPMODEL 개발.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제38권, 제10호, pp. 895-906 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2005.38.10.895
  6. 배덕효, 김진훈, 윤성심 (2005). '레이더 추정강우의 수문학적 활용: (I) 최적 레이더 강우 추정.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제38권, 제12호, pp. 1039-1049 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2005.38.12.1039
  7. 염경택, 이충기, 정구열, 정세웅, 김주환, 박우량, 정의용 (2000). '강화수문레이더를 이용한 임진강 유역 홍수예경보시스템 운영현황.' 한국기상학회 정기총회 및 가을 학술발표회 논문집, 한국기상학회, pp. 91-94
  8. Beven, K., Quinn, P., Romanowicz, R., Freer, J., Fisher, J., and Lamb, R. (1994). TOPMODEL and GRIDATB, A Users Guide to the Distribution Versions(94.03), CRES Technical Report TR110/94, Lancaster University, Lancaster, UK
  9. Carpenter, T. M, and Georhakakos, K. P. (2004). 'Impacts of Parametric and radar rainfall uncertainty on the ensemble streamflow simulation of a distributed hydrologic model.' Jounal of Hydrology, Vol. 298, pp. 202-221 https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2004.03.036
  10. Carpenter, T. M, Georgakakos, K. P., and Sperfslage, J. A. (2001). 'On the parametric and NEXRAD-radar sensitivities of a distributed hydrologic model suitable for operational use.' Jounal of Hydrology, Vol. 254, pp. 169-193 https://doi.org/10.1016/S0022-1694(01)00476-0
  11. Collinge, V. K., and Kirby, C. (1987). Weather Radar and Flood Forecasting, Wiley, New York, 296 p
  12. Finnerty, B. D., Smith, M. B., Seo, D.-J., Koren, V., and Moglen, G. E. (1997). 'Space-time sensitivity of the Sacramento model to radar-gage precipitation inputs.' Journal of Hydrology, Vol. 203, pp. 21-38 https://doi.org/10.1016/S0022-1694(97)00083-8
  13. HEC (1990). HEC-1 Flood Hydrology Package. User's Manual, US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center
  14. Koren, V. I., Finnerty, B. D., Schaake, J. C., Smith, M. B., Seo, D.-J., and Duan, Q. Y. (1999). 'Scale dependencies of hydrology models to spatial variability of precipitation.' Journal of Hydrology, Vol. 217, pp. 285-302 https://doi.org/10.1016/S0022-1694(98)00231-5
  15. Krajewski, W. F., and Georgakakos, K. P. (1985). 'Synthesis of radar rainfall data.' Water Resour. Res., Vol. 21, pp. 764-768 https://doi.org/10.1029/WR021i005p00764
  16. Krajewski, W. F., Lakshmi, V., Georgakakos, K. P., and Jain, S. C. (1991). 'Monte Carlo study of a distributed catchment model.' Water Resour. Res., Vol. 27(11), pp. 119-128 https://doi.org/10.1029/90WR01977
  17. Michaud, J., and Sorooshian, S. (1994) 'Comparison of simple versus complex distributed runoff models on a midsized semiarid watershed.' Water Resour. Res., Vol. 30(3), pp. 593-605 https://doi.org/10.1029/93WR03218
  18. Miller, J. E. (1984). 'Basic concepts of kinematic wave models.' USGS Prof. Paper 1302, pp. 29
  19. Olivera, F., and Maidment, D. (1999). 'Geographic information systems(GIS)-based spatially-distributed model for runoff routing.' Water Resour. Res., Vol. 35(4), pp. 1155-1164 https://doi.org/10.1029/1998WR900104
  20. Singh, V. P., and Frevert, D. K. (Eds.) (2002). Mathematical Models of Small Scale Watershed Hydrology and Applications, Water Resources Publications, LLC, Highlands Ranch, CO, 950pp.
  21. Wyss, J., Williams, E. R., and Bras, R. L. (1990). 'Hydrologic modeling of New England river basins using radar rainfall data.' J. Geophys. Res., Vol. 95(D3), pp. 2143-2152 https://doi.org/10.1029/JD095iD03p02143

Cited by

  1. Streamflow Forecast Model on Nakdong River Basin vol.44, pp.11, 2011, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2011.44.11.853
  2. Development of Realtime Dam's Hydrologic Variables Prediction Model using Observed Data Assimilation and Reservoir Operation Techniques vol.46, pp.7, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.7.755