Abstract
The purpose of this paper is to develop a meso-scale grid-based continuous hydrological model and apply to assess the future watershed hydrology by climate change. The model divides the watershed into rectangular cells, and the cell profile is divided into three layered flow components: a surface layer, a subsurface unsaturated layer, and a saturated layer. Soil water balance is calculated for each grid cell of the watershed, and updated daily time step. Evapotranspiration(ET) is calculated by Penman-Monteith method and the surface and subsurface flow adopts lag coefficients for multiple days contribution and recession curve slope for stream discharge. The model was calibrated and verified using 9 years(2001-2009) dam inflow data of two watersheds(Chungju Dam and Soyanggang Dam) with 1km spatial resolution. The average Nash-Sutcliffe model efficiency was 0.57 and 0.71, and the average determination coefficient was 0.65 and 0.72 respectively. For the whole Han river basin, the model was applied to assess the future climate change impact on the river bsain. Five IPCC SRES A1B scenarios of CSIRO MK3, GFDL CM2_1, CONS ECHO-G, MRI CGCM2_3_2, UKMO HADGEMI) showed the results of 7.0%~27.1 increase of runoff and the increase of evapotranspiration with both integrated and distributed model outputs.
본 연구의 목적은 광역의 일단위 수문순환을 모의할 수 있는 격자기반의 분포형 모델을 구축한 후, 이를 미래 기후변화에 따른 광역적 수문영향을 평가하는데 있다. 격자별로 지표 유출층, 지표하 불포화 및 포화 토양층의 3단으로 구성하여 일별 물수지를 계산하며, 증발산량은 Penman-Monteith방법을 사용하였고, 지표 및 지표하유출은 지체계수(lag coefficient)와 감수곡선 계수(recession curve slope)를 적용하였다. 모델의 검보정을 위하여 한강유역의 충주댐과 소양강댐을 대상으로 9개년(2001-2009)의 댐유입량 자료를 이용하여 모델의 6개 주요매개변수를 보정하였으며, Nash-Sutcliffe 모델효율 (NSE)은 각각 0.57, 0.71의 값을 보였으며, 결정계수($R^2$)는 각각 0.65, 0.72의 값을 보였다. 5개의 IPCC SRES A1B 기후변화 시나리오자료(CSIRO MK3, GFDL CM2_1, CONS ECHO-G, MRI CGCM2_3_2, UKMO HADGEMI)를 적용한 결과, 미래 유출량의 변화는 강수량과 비슷한 경향을 보이면서 전체적으로 7.0%~27.1% 증가하였고, 증발산량도 미래 기온의 증가경향으로 일부 경우를 제외하고 증가하는 경향을 나타내었으며, 이들의 공간적 변화를 제시하였다.
