• 물과 미래
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• 제20권4호
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• pp.267-278
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• 1987

본 연구는 유역의 지형인자를 대기행렬이론(Queueing theory)에 적용하여 하천유역의 강우-유출 고나계를 해석하고, 미 계측 유역이나 자료가 결핍된 유역에 적용할 수 있는 GIUH(Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph) 모델의 매개변수를 결정하는 데 그 목적을 두었다. GIUH모델의 개념은 유역 시스템내의 강우의 지속기간동안 유역의 출구에서 가능한 많은 경로를 추적 할 수 있을 것이라는 강우-대기행렬이론의 원리에 기초를 두었으며, 적용기법은 분할법(Sub-area method)과 평균치법(Mean-value method)을 적용하였다. GIUH모델의 적용성을 증명하기 위해서, 낙동강 ndlcjsdb역(유역면적 472.53$\textrm{km}^2$)에 적용하였으며, 분할법과 평균치법은 유역의 분할을 위해서 채택하였다. 계산된 직접 유출수문곡선과 관측 직접 유출 수문곡선을 비교한 결과는 첨두 유출량, 도달시간, 효율계수가 매우 근접한 결과를 나타내고 있었다. 따라서, GIUH모델은 미 계측 유역이나 자료가 결핍된 유역의 유출량 산정에 광범위하게 적용할 수 있음을 알 수 있었다.

• Water Engineering Research
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• 제6권2호
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• pp.91-99
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• 2005

One of the most important factors for estimating a flood runoff from streams is the lag time. It is well known that the lag time is affected by the morphometric properties of basin which can be expressed by catchment shape descriptors. In this paper, the notion of the geometric characteristics of an equivalent ellipse proposed by Moussa(2003) was applied for calculating the lag time of geomorphologic instantaneous unit hydrograph(GIUH) at a basin outlet. The lag time was obtained from the observed data of rainfall and runoff by using the method of moments and the procedure based on geomorphology was used for GIUH. The relationships between the basin morphometric properties and the hydrological response were discussed based on application to 3 catchments in Korea. Additionally, the shapes of equivalent ellipse were examined how they are transformed from upstream area to downstream one. As a result, the relationship between the lag time and descriptors was shown to be close, and the shape of ellipse was presented to approach a circle along the river downwards. These results may be expanded to the estimation of hydrological response of ungauged catchment.

• 물과 미래
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• 제20권2호
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• pp.117-126
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• 1987

지형인자 및 법칙을 수문응답의 직접변수로 결합시킨 지형학적 순간단위도(GIUH) 이론과 이를 선형저수지 모델인 Nash 모델의 물리적 인자인 m와 k에 상관시킨 Rosso 의 성과를 개선하여, 지형인자, 지형법칙 및 호우특성과 유역동적 특성으로서 최대유속이 고려된 개념으로서 지형법칙인 $R_A,R_B,R_L$ 주하천유로연장 및 유출속도로서 표현이 가능하며, 실제유역에 대한 적용성을 검토하기 위해 유역내 동적특성을 나타내는 호우특성과 유출속도로서 최대유속을 이용하여 k를 산정하는 기본식을 재구성하였고, 실측자료를 이용 분석한 결과 본이론의 적용성이 입증되었다. m의 산정에 있어서 Rosso 가 제안한 (16)식의 일반성을 확인하였으며, 유역면적의 증가에 따라 m가 커지는 좋은 상관관계를 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.315-330
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• 2000

지형형태학적 순간단위도(GIUH)는 미계측유역이나 관측자료가 충분하지 않은 유역의 적용을 목적으로 한다. 이를 위해서는 GIUH의 동역학적 매개변수인 특성속도의 정도 있는 추정이 가장 중요한 요소이나 아직까지 그에 대한 정확한 산정방법은 개발되어 있지 못한 실정이다. 실측된 강우 유출자료가 존재할 경우, 특성속도의 추정은 상대적으로 용이하나. GIUH의 목적에 맞지 않는다. 이 미계측 유역에 대한 유출 해석임을 상기한다면 특성속도 역시 지형형태학적인 해석을 바탕으로 산정되어야 하고, 그와 더불어 실제 적용에 합리적이며 간편한 식의 구조로 표현되어야 한다. 이에 본 연구에서는 GIUH 이론을 위천의 고노, 통곡, 효령 유역에 적용하고, 실측 자료를 근거로 한 최적화 과정을 통하여 특성속도를 산정하였다. 그렇게 구한 특성속도는 GcIUH 및 기타 집중시간에 관한 경험공식과의 비교를 통해 가장 적절한 방법을 선정할 수 있도록 하였다. 비교 결과 Kerby, 김남원, Kinematic Wave, Brasby-Williams 공식 등이 비교적 실측치와 근사한 값을 주는 것으로 조사되었으나, Kerby, Kinematic Wave 공식 등의 경우 조도계수 n값이 다소 주관적으로 추정될 수 있으며, 또한 특성속도가 이들 계수에 따라 크게 변화하는 단점이 있는 것으로 나타났다. 따라서, 비교적 정확하고도 객관적인 값을 주는 김남원 및 Brasby-Williams공식을 유역의 특성속도 산정공식으로 제시할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.13-17
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• 2010

Rodriguez-Iturbe and Valdes(1979)가 제안한 지형형태학적 순간단위도(Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph, GIUH)는 미계측유역에서 지형인자만으로 단위도를 구할 수 있는 장점이 있으나 최고차 하천길이에 따라 단위도의 첨두가 민감하게 영향을 받는다. 그렇기 때문에 적절한 유역출구의 선정이 중요하다. 본 연구에서는 미계측 유역에서 GIUH를 사용하여 단위도를 산정하는 경우, 유역출구를 결정할 수 있는 기준을 제시하고자 한다. IHP 대표유역인 평창강의 상안미 유역에 대하여 유역출구에서부터 최고차 하천길이를 줄여가며 12개 지점을 선정하였으며 GIUH식과 간략식을 사용하여 각 지점에서의 단위도를 산정하였다. 그 결과 최고차 하천의 길이가 11.02km, 총 유하길이의 67%이상인 지점의 단위도는 일정한 첨두값을 주었다. 그러나 최고차 하천의 길이가 이보다 짧은 지점에서는 단위도의 첨두가 150%-3,000% 크게 산정되었다. 본 연구를 통해 미계측유역에서 GIUH를 적용할 때 적절한 유역출구를 결정할 수 있는 기준이 제시될 것이며, 이를 통해 GIUH 모형의 정확성이 향상될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1987년도 제29회 수공학연구발표회논문초록집
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• pp.31-42
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• 1987

본 연구는 유역의 지형인자를 대기행렬이론(Queueing theory)에 적용하여 하천유역의 강우-유출 관계를 해석하고, 미 계측 유역이나 자료가 결핍된 유역에 적용할 수 있는 GIUH(Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph)모델의 매개변수를 결정하는데 그 목적을 두었다. GIUH모델의 개념은 유역 시스템내의 강우의 지속기간동안 유역의 출구에서 가능한 많은 경로를 추적 할 수 있을것이라는 강우 대기행렬이론의 원리에 기초를 두었으며, 적용기법은 분할법(Sub-area method)과 평균치법(Mean-value method)을 적용하였다. GIUH모델의 적용성을 증명하기 위해서, 낙동강 위천유역(유역면적 472.53km)에 적용하였으며, 분할법과 평균치법은 유역의 분할을 위해서 채택하였다. 계산된 직접 유출 수문곡선과 관측 직접 유출 수문곡선을 비교한 결과는 첨두 유출량, 도달시간, 효률계수가 매우 근접한 결과를 나타내고 있었다. 따라서, GIUH모델은 미 계측 유역이나 자료가 결핍된 유역의 유출량 산정에 광범위하게 적용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.219-223
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• 2007

관측자료 없이 지형인자만으로 미계측 유역의 유출수문해석이 가능한 GIUH(Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph)의 초기확률을 상안미, 병천, 산계 유역에 대하여 분석하였다. GIUH 이론에서 하천차수가 증가할수록 면적비에 대한 분기비의 영향이 증가하여 대상유역에서의 초기확률이 음수로 발생할 확률이 커진다. 본 연구의 4차하천으로 가정된 모든 대상유역에서의 초기확률 역시 음수로 발생하였다. 뿐만아니라, 3차 하천으로 가정된 경우에도 2차 하천의 합류부에서 유역출구까지의 거리가 짧은 산계유역의 경우에는 면적비에 대한 분기비값이 상대적으로 큰 값을 갖게되어 초기확률이 음수로 발생하였다. 본 연구에서는 초기확률이 음수로 발생하는 문제점을 보완하기 위하여 직접유출면적비를 사용하여 초기확률을 산정하였다. 그 결과, 적절한 초기확률값을 얻을 수 있었으며 순간단위도의 초반부 음수 발생문제를 해결하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.737-742
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• 2005

본 연구는 GIUH(Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph) 매개변수와 유역의 지 형특성 인자인 유역면적, 유로연장, 유로경사의 상관성을 분석하여 유역면적과 유로연장의 GIUH 매개변수와의 상관식을 유도하였다. 그리고 대상유역의 Fractal분석도 실시하여 지형상사를 확인하였다. 상관식의 검증을 위해 설마천 유역을 선정하여 결과를 실측치를 계산치와 수정치로 비교하고 계산치와 수정치도 비교하였다. 본 연구의 결과로 산정된 상관식을 사용하여 임의의 미계측 유역의 GIUH매개변수를 산정할 경우 기존의 복잡하고 시간이 많이 소요되는 GIS작업의 번거로움을 최소화할 수 있을 것이다.

• 물과 미래
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• 제25권4호
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• pp.97-107
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• 1992

본 연구의 목적은 강우에 따른 하천에서의 직접유출에 대한 해석을 위하여 Horton과 Strahler의 하천분석 및 차수의 법칙에 따라 지형도로부터 얻은 지형학적 자료와 토양, 수리, 및 기후학적 자료를 가지고 Interactive Program을 사용하여 미계측소유역의 유출량과 단위도를 산정하는 것이다. 이 모델은 각 지점의 유하시간을 Laplace 변환과 확률밀도함수의 집적된 겨로가로 이용되었다. 이 Program을 이요하여 금강수계내의 보청천 대표유역내의 최상류지점인 산성지점에 대하여 직접유출량과 Peak 시간에 있어서 홍수량을 산정하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권2호
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• pp.229-239
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• 2008

본 연구는 3차 하천에 대하여 유도되었던 지형형태학적순간단위도(GIUH)를 4차 하천유역까지 확장하여 다양한 유역에 적용할 수 있도록 하였다. $2{\sim}4$차 하천에 대한 GIUH를 비교하였으며 유역의 지형매개변수가 동일할 경우 하천차수를 높게 가정할수록 단위도의 첨두유출량은 작아지고 첨두발생시간은 늦어지는 경향을 확인할 수 있었다. GIUH의 적용을 위해서는 면적비와 분기비 등 지형매개변수를 사용하여 초기확률을 산정하는데, 이때 지형매개변수가 가지는 오차 때문에 특정 유역에서 초기확률이 음수가 되는 문제가 발생하며 단위도의 전반부에서 유출량이 음의 값을 가지기도 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 ArcVeiw GIS 3.2를 사용하여 전체면적에 대한 직접유출면적의 비율로 초기확률을 계산하였다. 제안된 방법을 적용하여 상안미, 병천, 산계 등의 유역에서 $2{\sim}4$차 하천에 대한 순간단위도를 산정하여 본 결과, 위의 문제점을 해결할 수 있었다.