DOI QR코드

DOI QR Code

Generation of High Resolution Scenarios for Climate Change Impacts on Water Resources (II): Runoff Scenarios on Each Sub-basins

수자원에 대한 기후변화 영향평가를 위한 고해상도 시나리오 생산(II): 유역별 유출시나리오 구축

  • Jung, Il-Won (Dept. of Civil and Environmental Engrg., Sejong Univ) ;
  • Bae, Deg-Hyo (Dept. of Civil and Environmental Engrg., Sejong Univ) ;
  • Im, Eun-Soon (Climate Research Lab., Meteorological Research Institute)
  • 정일원 (세종대학교 토목환경공학과) ;
  • 배덕효 (세종대학교 물자원연구소.토목환경공학과) ;
  • 임은순 (기상연구소 기후연구실)
  • Published : 2007.03.31

Abstract

The objective of this study is to generate the regional scale runoff scenarios by using IPCC SRES A2 climate change scenario for analyzing the spatial variation of water resources in Korea. The PRMS model was adopted to simulate long-term stream discharge. To estimate the PRMS model parameters on each sub-basin, the streamflow data at 6 dam sites and Rosenbrock's scheme are used for model parameter calibration and those parameters are translated to ungauged catchments by regionalization method. The other 3 dam sites are selected for the verification of the adequateness of regionalized model parameters in ungagued catchments. The statistical results show that the simulated flows by using regionalized parameters well agree with observed ones. The generated runoff scenarios by climate change are compared with observed data on 4 dam sites for the reference period. The consequences show that the selection of climate station for generating climate scenario affects the reliability of climate scenario at sub-basin. The comparison results of the stream flows between the 30-year baseline period (1971-2000) and future 90-year (2001-2030, 2031-2060, 2061-2090) show that the long-term mean annual runoff in the Han River has increasing trend, while the Nakdong, the Gum, the Youngsan and the Sumjin Rivers have decreasing trend.

본 연구의 목적은 IPCC SRES A2 기후변화 시나리오를 이용하여 지역 스케일의 기후변화가 수자원에 미치는 영향을 평가할 수 있는 유출시나리오를 생산하는 것이다. 장기유출분석을 위해 PRMS 모형을 선정하였다. 유역별 PRMS 모형의 매개변수를 결정하기 위해 6개 댐유역에서 매개변수를 보정하고 지역화방법을 이용하여 미계측유역으로 전이하였다. 3개 댐유역을 미계측유역으로 가정하고 지역화방법으로 전이된 매개변수를 이용하여 모의능력을 분석하였다. 관측치와 모의치의 통계치를 분석한 결과 지역화방법을 통한 미계측유역의 유출분석은 유용한 것으로 나타났다. 생산된 시나리오의 신뢰성을 분석하기 위해 4개의 상류댐지점의 관측치와 비교하였다. 분석결과 기후시나리오 생산을 위한 기상관측소의 선정이 유역별 기후시나리오의 신뢰성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 유출시나리오를 이용하여 기준기간 30년($1971{\sim}2001$년)과 미래 90년($2001{\sim}2030$년, $2031{\sim}2060$년, $2061{\sim}2090$년)에 대해 수자원의 변동성을 분석한 결과 연평균유출량은 기준기간에 비해 대체적으로 한강유역에서는 증가하고, 나머지 유역에서는 감소하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 기상연구소 (2002). 기후변화협약대응 지역기후시나리오 산출기술개발 (I)
  2. 기상연구소 (2004). 기후변화협약대응 지역기후시나리오 산출기술개발 (III)
  3. 정일원, 배덕효 (2005). '국내유역에서의 PRMS 모형의 적용성에 관한 연구', 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제38권, 제9호, pp. 713-725 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2005.38.9.713
  4. 조복희, 정일원, 배덕효 (2004). 'PRMS 모형의 매개변수 지역화에 관한 연구', 대한 토목학회 2004년도 정기 학술대회 논문집, 대한토목학회, pp. 743-747
  5. Arnell, N.W. and Reynard, N.S. (1996). 'The Effects of Climate Change due to Global Warming on River Flows in Great Britain', Journal of Hydrology, Vol. 183, pp. 397-424 https://doi.org/10.1016/0022-1694(95)02950-8
  6. Dagnachew, L., Christine, V.C. and Francoise, G. (2003). 'Hydrological Response of a Catchment to Climate and Land Use Changes in Tropical Africa : Case Study South Central Ethiopia', Journal of Hydrology, Vol. 275, pp. 67-85 https://doi.org/10.1016/S0022-1694(03)00019-2
  7. Hamon, W.R (1961). 'Estimating potential evapotranspiration, ' Journal of the Hydraulic Division, Vol. 87, No. HY3, pp. 107-120
  8. Hogue, T.S., Sorooshian, S., Gupta, V.K., Holz, A and Braatz, D. (2000). 'A Multistep Automatic Calibration Scheme for River Forecasting Models', Journal of Hydrometeorology, Vol. 1, pp. 524-542 https://doi.org/10.1175/1525-7541(2000)001<0524:AMACSF>2.0.CO;2
  9. IPCC (2001). Climate change 2001: The Scientific Basis, IPCC Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge
  10. Jung, I.W. and Bae, D.H. (2005). 'Regionalization of a Continuous Runoff Model Parameters Based on Basin Physical Characteristics', XXXI IAHR Congress, pp. 302-309
  11. Leavesley, G.H., Lichty, R.W., Troutman, B.M., and Saindon, L.G. (1983). Precipitation-Runoff Modeling System, User's manual, Water Resources Investigations, pp. 83-4238
  12. Rosenbrock, H.H. (1960). 'An Automatic Method of Finding the Greatest or Least VaIue of a Function', Computer Journal, 3, pp. 175-184 https://doi.org/10.1093/comjnl/3.3.175
  13. Semenov, M.A. and Barrow, E.M. (2002). A Stocmstic Weather Generator for Use in Clirmte Impact Studies : User Manual

Cited by

  1. Estimation of Paddy Rice Evapotranspiration Considering Climate Change Using LARS-WG vol.51, pp.3, 2009, https://doi.org/10.5389/KSAE.2009.51.3.025
  2. Projection and Analysis of Future Temperature and Precipitation using LARS-WG Downscaling Technique - For 8 Meteorological Stations of South Korea - vol.52, pp.4, 2010, https://doi.org/10.5389/KSAE.2010.52.4.083
  3. Climate Change Impacts on Paddy Water Requirement vol.53, pp.4, 2011, https://doi.org/10.5389/KSAE.2011.53.4.037
  4. The Application Assessment of Global Hydrologic Analysis Models on South Korea vol.43, pp.12, 2010, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2010.43.12.1063
  5. Future Projections of Köppen Climate Shifts in the Asia Regions Using A2 Scenario vol.46, pp.3, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.3.253
  6. Climate Change Impact Assessment on Water Resources and Susceptible Zones Identification in the Asian Monsoon Region vol.29, pp.14, 2015, https://doi.org/10.1007/s11269-015-1124-6
  7. Effect of Climate Change and Urbanization on Flow and BOD Concentration Duration Curves vol.42, pp.12, 2009, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2009.42.12.1091