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Analysis of Runoff Sensitivity for Initial Soil Condition in Distributed Model

초기토양조건에 대한 분포형모형 유출민감도 분석

  • 박진혁 (한국수자원공사 수자원연구원) ;
  • 허영택 (한국수자원공사 물관리센터)
  • Received : 2008.01.28
  • Accepted : 2008.04.16
  • Published : 2008.07.31

Abstract

In this research, a physics based grid-multi layer distributed flood runoff model was developed to analyze discharge for the Namgang Dam Watershed ($2,293km^2$) and applied for sensitivity analysis for estimation of parameters, mainly initial soil moisture condition and saturate infiltration coefficient, which have a strong influence on discharge. Capability of the model was evaluated using VER and QER from the results of rainfall-runoff analysis and showed enhanced results of 6% compared to parameters before calibration. As the result with the sensitivity analysis of parameters, the part of the most influence on the runoff was the infiltration coefficient and ratio of layer partition. The total discharge and peak time showed comparatively precise runoff results without the initial calibration of the parameters.

본 연구에서는 자체 개발한 물리적기반의 격자다층 분포형 홍수유출모형을 이용하여 남강댐유역을 대상으로 유출해석을 하고, 최적 매개변수 산정을 위하여 각 매개변수별 민감도 분석을 실시하였다. 그 중 유출량에 가장 큰 영향을 끼치는 유역의 초기 토양함수 상태 및 포화 투수계수를 중심으로 유출량에 미치는 영향의 정도를 파악하고자 하였다. 강우유출해석의 결과로부터 모형의 적합성을 평가하기 위하여 체적오차의 백분율(VER)과 첨두유량 오차의 백분율(QER)을 이용하여 모형을 평가하였으며, VER과 QER이 각각 16.7%, 6.7%로 나타나 매개변수 보정 전에 비해 약 6% 향상된 결과를 보였다. 매개변수 민감도 분석 결과, 개발된 분포형 모형에서 유출에 가장 큰 영향을 미치는 부분이 토양 조건 중에서 투수계수와 층 분할 비율이라는 것을 알 수 있었고, 분포형모형의 특성상 매개변수의 초기보정 없이도 유량의 크기와 첨두시간 모두 관측값과 비교적 잘 맞는 것을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 국가수자원관리 종합정보 홈페이지(2008) http://www.wamis.go.kr
  2. 김상단(2007) 추계학적 점 강우모형과 결합된 토양수분 확률밀도 함수의 유도, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제27권 제5B호, pp. 499-506
  3. 김종건, 박윤식, 전지홍, Bernard A. Engel, 안재훈, 박영곤, 김기성, 최중대, 임경재(2007) 선행토양함수조건(AMC)을 고려한 L-THIA WWW 직접유출 모의 정확성 평가, 수질보전 한국물환경학회지, 한국물환경학회, 제23권 제4호, pp. 474-481
  4. 박진혁, 강부식(2006) 댐유역 홍수예측을 위한 GIS기반의 분포형모형과 집중형모형의 유출해석 비교, 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제9권 제3호, pp. 171-182
  5. 박진혁, 강부식, 이근상, 이을래(2007) 레이더강우와 Vflo모형을 이용한 남강댐유역 홍수유출해석, 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제10권 제3호, pp. 13-31
  6. 박진혁, 코지리, 토모스기(2003) 유역환경평가를 위한 GIS기반의 분포형유출모형의 구축(일본어), 일본수문.수자원학회논문집, 일본수문.수자원학회, 제16권, 제5호, pp.541-555
  7. 서규우(1998) 도시유출모형확립을 위한 ILLUDAS모형의 매개변수 민감도분석, 대한상하수도학회지, 대한상하수도학회, 제12권 제3호, pp. 91-98
  8. 유출상, 박정훈, 김중훈(2006) 기후변화에 따른 선행토양함수조건(AMC)의 변화, 대한토목학회 논문집, 대한토목학회, 제26권 제3B호, pp. 233-240
  9. 한국대댐회 홈페이지(2006) http://www.kncold.or.kr/korean/dam/k_dam9.html
  10. 한국수자원공사(2006) 레이더 강수를 이용한 단기강수 및 유출예측시스템 개발(3차년도), 연구보고서, pp. 68
  11. Vieux, B.E. (2004) Distributed Hydrologic Modeling Using GIS, Second Edition, ISBN: 1-4020-2459-2, Kkuwer Academic Publishers, The Netherlands