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Development of Distributed Rainfall-Runoff Model Using Multi-Directional Flow Allocation and Real-Time Updating Algorithm (II) - Application -

다방향 흐름 분배와 실시간 보정 알고리듬을 이용한 분포형 강우-유출 모형 개발(II) - 적용 -

  • Kim, Keuk-Soo (River, Coastal and Harbor Research Division, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Han, Kun-Yeun (Dept. of Civil Engrg., Kyungpook National Univ.) ;
  • Kim, Gwang-Seob (Dept. of Civil Engrg., Kyungpook National Univ.)
  • 김극수 (한국건설기술연구원 하천해안항만연구실) ;
  • 한건연 (경북대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 김광섭 (경북대학교 공과대학 토목공학과)
  • Published : 2009.03.31

Abstract

The applicability of the developed distributed rainfall runoff model using a multi-directional flow allocation algorithm and a real-time updating algorithm was evaluated. The rainfall runoff processes were simulated for the events of the Andong dam basin and the Namgang dam basin using raingauge network data and weather radar rainfall data, respectively. Model parameters of the basins were estimated using previous storm event then those parameters were applied to a current storm event. The physical propriety of the multi-directional flow allocation algorithm for flow routing was validated by presenting the result of flow grouping for the Andong dam basin. Results demonstrated that the developed model has efficiency of simulation time with maintaining accuracy by applying the multi-directional flow allocation algorithm and it can obtain more accurate results by applying the real-time updating algorithm. In this study, we demonstrated the applicability of a distributed rainfall runoff model for the advanced basin-wide flood management.

본 연구에서는 다방향 흐름 분배 알고리듬과 실시간 유출 보정 알고리듬을 이용하여 개발한 분포형 강우 유출모형의 실제 유역에 대한 적용성을 평가하였다. 안동댐과 남강댐 유역에 대해 각각 우량계 관측자료와 레이더 관측 우량자료를 이용하여 분포형 강우-유출 모의를 수행하였다. 이전의 호우사상에 대한 유역 매개변수 보정 실시 후 보정된 매개변수를 이용하여 다른 호우사상에 대해 모형을 적용하였다. 안동댐 유역에 대해 흐름 군집화 결과를 제시함으로써 다방향 흐름 분배 알고리듬의 흐름추적에 대한 물리적 타당성을 입증하였다. 다방향 흐름 분배 알고리듬을 이용하여 정확도를 유지하면서 계산소요시간 단축이 이루어졌으며 실시간 유출 보정 알고리듬의 적용을 통해 좀 더 향상된 정확도를 갖는 결과가 도출되었다. 본 연구에서 개선된 유역 홍수관리를 위한 분포형 강우 유출 모형의 활용가능성을 제시하였다.

Keywords

References

  1. 고덕구 (1989). 소유역의 장기유출 예측을 위한 모의발생 수문모형의 개발. 박사학위논문, 서울대학
  2. 김문모, 이정우, 이재응 (2007). '격자기반의 도시유역 지표면 유출모형의 개발 및 적용.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제40권, 제1호, pp. 25-38 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2007.40.1.025
  3. 김성준 (1998). '격자기반의 운동파 강우유출모형 개발(I)-이론 및 모형-.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제31권, 제3호, pp. 303-308
  4. 김성준, 채효석, 신사철 (1998). '격자기반의 운동파강우유출모형 개발(II)-적용 예(연천댐 유역을 대상으로)-.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제31권, 제3호, pp. 309-315
  5. 박진혁, 강부식 (2006). '댐 유역 홍수예측을 위한 GIS기반의 분포형 모형과 집중형 모형의 유출해석 비교.' 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제9권, 제3호, pp. 171-182
  6. 박진혁, 강부식, 이근상, 이을래 (2007). '레이더강우와 Vflo모형을 이용한 남강댐 홍수유출해석.' 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 10권, 3호, pp. 13-21
  7. 신철균, 조효섭, 정관수, 김재한 (2004). '저류함수기법을 이용한 격자기반의 강우-유출 모형의 개발.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제37권, 제11호, pp. 969- 978
  8. 최윤석, 김경탁, 이진희 (2008). '유한체적법을 이용한 격자기반의 분포형 강우-유출 모형 개발.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제9호, pp. 895-905 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2008.41.9.895
  9. 최현상, 한건연 (2004a). 'GIS와 불확실도 해석기법을 이용한 분포형 강우-유출 모형의 개발 (I)-이론 및 모형의 개발-.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제37권, 제4호, pp. 329-339 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2004.37.4.329
  10. 최현상, 한건연 (2004b). 'GIS와 불확실도 해석기법을 이용한 분포형 강우-유출 모형의 개발 (II)-적용 및 분석-.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제37권, 제4호, pp. 341-352 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2004.37.4.341
  11. 홍준범, 김병식, 윤석영 (2006). 'VfloTM 모형을 이용한 물리기반 분포형 수문모형의 정확성 평가.' 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제26권, 제6B호, pp. 613-622
  12. Abbott, M.B., Bathurst, J.C., Cunhem, J.A., O'Connel, P.E., and Rasmussen, J. (1986). 'An introduction to European Hydrological System-Systeme Hydrologique Europeen, (SHE): Structure of a physically-based distributed modeling system.' Journal of Hydrology, Vol. 87, pp. 61-77 https://doi.org/10.1016/0022-1694(86)90115-0
  13. Beven, K. (2001). Rainfall-runoff modelling-The Primer. Willey, Chichester
  14. Downer, C.W. and Ogden, F.L. (2002). GSSHA User's Manual, Gridded Surface-Subsurface Hydrologic Analysis, Version 1.43 for WMS 6.1, EDRL Technical Report, Engineering Research and Development Center, U.S. Army Corps of Engineers, Vicksburg
  15. Fletcher, C.A.L. (1987). Computational techniques for fluid dynamics 1. Fundamental and general techniques. from the Springer Series in Computational Physics, Slowinski, R., Holt, M., Hut, P., Keller, H.B., Killeen, J., Orszag, S.A., and Rusanow, V.V.(Eds.), Second Edition, Springer-Verlag
  16. Julien, P.Y. and Saghafian, B. (1991). CASC2D User's manual, a two-dimensional watershed rainfall-runoff model. Center for Geosciences-Hydrologic Modeling Group, Colorado State University(CER90-91PYJ-BS-12)
  17. Nash, J.E. and Sutcliffe, J.V. (1970). 'River flow forecasting through conceptual models. Part 1-A discussion of principles.' Journal of Hydrology, Vol. 10, pp. 282-290 https://doi.org/10.1016/0022-1694(70)90255-6
  18. Ogden, F.L. (1997). Premier: Using WMS for CASC2D Data Development. Brigham Young University, Provo, UT
  19. Rawls, W.J., Brakensiek, D.L., and Miller, N. (1983). 'Green-Ampt infiltration parameters from soils data.' J. Hydraul. Div., ASCE, Vol. 109, No. 1, pp. 62-70 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1983)109:1(62)
  20. Rojas, R. (2002). GIS-based upland erosion modeling, geovisualization and grid size effects on erosion simulations with CASC2D-SED. PhD thesis, Dept. of Civil Engineering, Colorado State University, Fort Collins, Colorado
  21. Vieux, B.E. and Vieux, J.E. (2002). 'VfloTM: a real-time distributed hydrologic model.' Proceedings of 2nd Federal Interagency Hydrologic Modeling Conference(Parer on CD-ROM)
  22. Vieux, B.E. (2004). Distributed Hydrologic Modeling Using GIS. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands

Cited by

  1. A Methodology for Flood Forecasting and Warning Based on the Characteristic of Observed Water Levels Between Upstream and Downstream vol.13, pp.6, 2013, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2013.13.6.367