• Title/Summary/Keyword: 수정 Tank 모형

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Parameter Optimization of Long and Short Term Runoff Models Using Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 장${\cdot}$단기 유출모형의 매개변수 최적화)

  • Kim, Sun Joo;Jee, Yong Geun;Kim, Phil Shik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.1117-1121
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    • 2004
  • 본 인구는 유역 물관리에 내한 기초연구로서 유전자 알고리즘(Genetic algorithm)을 사용하여 유역내 장기유출 및 단기유출모형의 매개변수를 최적화하므로 유역의 이${\cdot}$치수관리를 위한 과학적인 유출량산정에 목적이 있다. 장기유출모형은 수정 TANK모형, 단기유출모형은 저류함수모형을 선정하여 최적화를 실시하였다. 또한, 장기유출모형의 홍수기에 대한 부정확성을 보정하기 위해 평수기와 홍수기로 매개변수의 최적화를 실시하므로 수정 TANK모형의 단점을 보완하였다. 수정 TANK모형과 저류함수모형의 적용결과 각각 장${\cdot}$단기 유출량에서 실측값과 비교하여 유의성을 나타냈으며, 홍수시 수정 TANK모형과 실측유출량의 비교결과 최적화 전의 모의 보다 높은 상관성을 나타내므로 본 인구의 수정 TANK모형을 사용하여 유역의 효율적인 장기물수지분석이 가능하리라 판단된다.

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Forecasting Monthly Inflow for the Storage Management of Small Dams (저수관리를 위한 댐의 월유입량 예측)

  • Jee, Yong-Geun;Kim, Sun-Joo;Kim, Phil-Shik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.85-89
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    • 2005
  • 도시발달과 인구증가로 인해 오늘날의 수자원 관리와 계획은 복잡하고 그 중요성은 더욱더 커지고 있으며, 인구와 재산의 집중현상으로 인하여 사소한 수문재해로 인해 막대한 인명과 재산피해를 초래될 수 있다. 이런 이유들로 인해 정확한 수문예측과 이를 통한 적절한 수자원 관리는 그 어느 때보다 중요한 인자로 인식되고 있다. 본 연구에서는 수문예측을 통한 소규모 댐으로의 정확한 월유입량 예측을 실시하여 실측유입량과 비교$\cdot$분석함으로서 수자원관리의 효율성을 향상시키고자 하였다. 수문예측을 위해서 확률론적 예측이 가능한 앙상블 예측기법(Ensemble Prediction Method)을 적용하였으며 과거 1968-1997년까지의 강우데이터와 수정 TANK모형을 이용하여 1998부터 2002년까지의 성주댐의 월유입량 앙상블을 생성하였다. 수문예측뿐만 아니라 유입량예측의 정확성을 향상시키기 위해 수정 TANK모형의 매개변수를 최적화기법 중의 하나인 유전자알고리즘을 이용하여 매개변수를 최적화하였으며 평창강유역과 보청천유역의 실측데이터를 이용하여 모형의 검증을 실시하였다. 또한 강우발생시 과소하게 유출량이 산정되는 것을 보완하기 위해 매개변수를 평수기와 홍수기의 구분하여 모형을 적용하였다. 본 연구에서 제시된 앙상블 예측기법과 최적화된 수정 TANK모형을 이용하여 댐의 수자원을 관리한다면 효율적인 관리가 이루어 질 것으로 판단된다.

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A Tank Model Shell Program for Simulating Daily Streamflow from Small Watersheds (Tank모형 쉘프로그램을 이용한 중소하천의 일유출량 추정)

  • 박승우
    • Water for future
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    • v.26 no.3
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    • pp.47-61
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    • 1993
  • A menu-driven shell program DSFS (Daily Streamflow Simulation Model), that can process the input data, optimize the parameters, execute the program, and graphically display the results of a modified tank model, was developed and applied to simulating daily streamflow from small watersheds. The model defines daily watershed evapotranspiration losses from potential values multiplied by monthly landuse coefficients and correction factors for soil water storage levels. The parameters were calibrated using observed hydrologic data for fifteen watersheds, and the results were correlated with watershed parameters to define empirical relationships. The proposed model was tested with streamflow data of ungaged conditions, and the simulation results overestimated the annual runoff.

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Performance Evaluation for Parameter Optimization of TANK Model According to Runoff Observations with Different Intervals (실측 유량 자료 간격에 따른 TANK 모형 매개변수 최적화 성능 평가)

  • Lee, Do Gil;Kang, Moon Seong;Song, Jung-Hun;Kim, Kyeung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.423-423
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    • 2017
  • 수자원 계획 수립이나 관리를 위한 강우-유출 현상 해석에는 장기 유출 모형이 이용된다. 장기 유출 모형은 모형의 보정 과정이 요구되며, 유역별로 특성이 다르기 때문에 유역에 적합하게 매개변수를 보정하여야 한다. 모형의 매개변수를 추정하기 위해서는 주로 연속된 실측 유량자료가 필요하다. 하지만 일부 측정망에서는 일별 유출량 자료가 아닌 불연속적인 유량자료만을 획득할 수 있으며, 이러한 불연속적인 유량자료의 매개변수 보정의 적용에 관한 연구는 다소 미흡하게 진행되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 수정 3단 TANK 모형을 대상으로 불연속적인 유량 자료를 이용하여 매개변수 최적화를 수행하고 모의결과를 비교 분석하여 성능을 평가하고자 한다. 유량자료는 국토교통부에서 측정하는 일별 유량자료를 이용하여 2일, 4일, 6일 8일, 10일, 15일 간격의 자료를 생성하여 적용하였으며, 최적화 기법으로는 SCE-UA(Shuffled Complex Evolution method developed at University of Arizona) 기법을 이용하였다. 본 연구의 결과는 수문 측정망의 운영에 있어 효율적 측정 주기 설정과 총량측정망 유량자료와 같은 불연속적 유량자료의 장기유출모형 최적화에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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A Study on the Model-Ship Correlation Analysis of Powering Performance (동력추정을 위한 모형선-실선 상관해석에 관한 연구)

  • Yong-Jea Park;Eun-Chan Kim;Chun-Ju Lee;Hyo-Kwan Leem;Ho-Sun Park
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.1
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    • pp.32-41
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    • 1994
  • This paper presents the model-ship correlations based on model test results of 36 ships. All of model tests were conducted at KRISO towing tank The correlation factors $C_P,\;C_N,\;and\;C_{NP}$ are estimated by the ITTC Standard Method and compared with the results of another towing tank. In the 36 ships, the block coefficients of thirty ships are greater than 0.72. Nevertheless the comparison of factors is in good agreement. The corrections to the scale effect on wake fraction ${\Delta}{\omega}_c$ and roughness allowance $C_{Ac}$ are subject matter in practice. The correction formulae are proposed by functions of ship length and form factor. And the correction formula of resistance coefficient ${\Delta}C_{Fc}$ based on Townsis's hull roughness formula is presented.

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Comparative Assessment of Conceptual Rainfall-Runoff Models in terms of Complexity and Performance (복잡성과 정확도 기반 개념적 수문모형 비교 평가)

  • Song, Jung-Hun;Kang, Moon Seong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.564-564
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    • 2016
  • 개념적 수문 모형은 탱크의 개수, 탱크 간 관계구조, 그리고 저류량과 유출량 간 선형/비선형 관계 정의 방식 등에 따라 다양한 형태로 개발되어왔으며, 각 모형마다 매개변수 수 및 입력 자료가 상이하다. 모형의 매개변수가 많아지면 결과가 좋게 나타날 수 있으나, 늘어난 매개변수에 대해 물리적 의미를 부여하고 해석하기가 쉽지 않다. 단순한 모형은 보정이 용이하고 그 특성상 실무에서 널리 이용되고 있으나, 물순환 구조가 복잡한 유역에 대해서는 적용성이 떨어질 수 있다. 하지만 매개변수의 수가 많은 모형이 적은 모형에 비해 항상 결과가 좋은 것은 아니다. 복잡한 모형은 부족한 안정성에 의해 보정 기간에서는 결과가 좋았으나, 검정 기간 대해 결과가 안 좋을 수도 있으며 이에 대한 평가가 필요하다. 본 연구에서는 국내에서 주로 이용되는 개념적 모형을 대상으로 모형의 복잡성과의 정확도의 관계를 비교 평가하고자 한다. 대상 모형으로는 수정 3단 Tank 모형, Im's Tank 모형, Two-Parametric Hyperbolic Model (TPHM), 그리고 Daily Watershed Streamflow Model (DAWAST)을 선정하였고, 대상유역으로는 이동저수지 상류에 위치한 2개 유역을 선정하였다. 모형 간 비교를 위한 정량적 통계적 지표로 $R^2$, Nash-Sutcliffe efficiency (NSE), root mean square error-observations standard deviation ratio (RSR), 그리고 percent bias (PBIAS)를 이용하였다. 본 연구 결과는 개념적 수문 모형에 대한 이해를 증진하고, 장기유출 해석을 위한 수문 모형의 선택 시 모형의 복잡도 및 정확도의 관점에서 도움을 줄 수 있는 기초자료로 이용될 수 있을 것이다.

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Seven-Parameter Log Linear Model for Estimating Constituent Loads in Nakdong River (7변수 대수선형모형을 이용한 낙동강 오염부하량 추정)

  • Lee, A-Yeon;Choi, Dae-Gyu;Kim, Sang-Dan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1400-1404
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    • 2010
  • In this study the flow duration curves and load duration curves for Nakdong river basin are analyzed. The TANK model is used as s hydrologic simulation model whose parameters are estimated from 8-days intervals flow data measured by Nakdong River Water Environment Laboratory. also in this study a Minimum Variance Unbiased Estimator(MVUE) is confirmed that it provides satisfactory load estimate. The Seven-Parameter Log Linear Model for estimating Total Organic Carbon(TOC) and Biochemical Oxygen Demand(BOD) loads in Nakdong river using a MVUE.

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Flood Simulation with the Variation of Runoff Coefficient in Tank Model (탱크모형의 流出孔 乘數 변화를 고려한 홍수모의)

  • Lee, Sang-Ho
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.31 no.1
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    • pp.3-12
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    • 1998
  • Rainfall intensity under storms affects peak discharge or its time of occurrence in watershed runoff. Thus, it is reasonable to reflect the effect on the parameters of rainfall-runoff models or the governing equations of the models. This paper relates the change of the runoff coefficient of the first tank in tank model to rainfall intensity under storms. The standard four tanks have made the basic structure of the flood event model. and its modifications are as follows: it has two equal runoff coefficients in the first tank: the runoffs from first and second tanks produce delayed response through a simple delaying parameter. Applying the event simulation model to flood data from Naerinchon. runoff coefficients were estimated and their relation to rainfall intensity was analyzed. The results showed the Weak relation of the two factors. The trend of the two was fitted with the equation a1=kI$. where a1is the runoff coefficient of the first tank: I is rainfall intensity; k and m are fitting coefficients. In the verification. the model used moving averages for the calculation of I(t). If the value I(t) gave more greater value of a1(t) than that of previous time(t-1). the flood simulation was performed again from the beginning with the updated greater value of a1. The reflection of rainfall intensity on the runoff coefficient showed far better results than that of a fixed parameter.

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A Streamflow Network Model for Daily Water Supply and Demands on Small Watershed (1) -Simulating Daily Streamflow from Small Watersheds- (중소유역의 일별 용수수급해석을 위한 하천망모형의 개발(I) - 중소유역의 일유출량 추정 -)

  • 허유만;박창헌;박승우
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.35 no.1
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    • pp.40-49
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    • 1993
  • The Objectives of this paper were to develop a modified tank model that is capable of simulating daily streamflow from a small watershed using daily watershed evapotranspiration and to test the applicability of the model to different watersheds. Tank model was restructured to consist of three series of tanks, each of which may mathematically reflect watershed runoff mechanisms from different components of surface runoff, interflow, and baseflow. And pan evaporation was correlated to potential evapotranspiration estimated from a combination method, and was multiplied by monthly crop and landuse coefficients, and watershed storage coefficient to estimate the watershed evapotranspiration losses. Ten watersheds were selected to calibrate model parameters that were defined using an optimization scheme, and the results were correlated with watershed parameters. Simulated daily runoff was compared to the observed ones from the tested watersheds. The simulating results were in good agreement with the observed values when optimal and calibrated parameters were used. Ungaged conditions were also applied to compare simulated values to the observed. And the results were in fair conditions for all the tested watersheds which differ considerably in their sizes, landuse types, and physiological features.

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