• 제목/요약/키워드: Thornthwaite method

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잠재증발산량 계산에 따른 가뭄지수 평가 (Evaluation of Drought Index Based on the Calculation of Potential Evapotranspiration)

  • 박기두;추인교;김범구;시크샤 바스톨라;맹승진;김범석;정영훈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제25권11호
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    • pp.33-43
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    • 2024
  • 본 연구에서는 광양 지역의 가뭄 평가를 위해 광양 ASOS(Automated Synoptic Observing System) 기상관측소 자료를 활용하였다. 강수량 기반의 SPI와 강수량 및 증발산 손실을 고려한 두 가지 유형의 SPEI(SPEI_Thornthwaite 및 SPEI_Penman-Monteith)를 사용하여 가뭄 발생일수를 평가하였다. 광양 기상관측소의 SPI와 SPEI에 의해 산정된 가뭄 발생일수는 대체로 유사한 정량적 결과를 도출하였다. 그러나 물리적 기반의 Penman-Monteith 방법을 사용하는 SPEI_Penman-Monteith 지표는 SPI_Thornthwaite 지표에 비해 가뭄 발생일수가 더 높게 평가되었다. Penman-Monteith 방법에 의해 산정된 증발산량은 계절 변동성이 크고 수분 손실량도 큰 반면, Thornthwaite 방법에 의한 증발산량은 변동성이 작고 수분 손실량도 작게 평가되었다. 그 결과 SPEI_Penman-Monteith 지표에 비해 SPEI_Thornthwaite 지표가 SPI 지표와 더 높은 상관관계를 보였다. 물리적 모형 기반의 SPEI_Penman-Monteith 지표는 물의 순환에 따른 수분 손실량을 더 정확하게 산정할 수 있기 때문에 가뭄 발생일수 산정에서 더 합리적인 결과가 도출된다. 하지만 대부분의 ASOS 기상관측소에서는 일사량과 같은 고품질 기상자료가 충분하지 않기 때문에 Penman-Monteith 방법을 적용하기는 어렵다. 따라서, 이런 경우에는 월평균 기온만으로 증발산량을 추정할 수 있는 SPEI_Thornthwaite 지표가 가뭄지수 산정의 대안으로써 활용할 수 있다.

낙동강유역의 증발산량과 물수지 (Evapotranspiration and Water Balance in the Basin of Nakdong River)

  • 조희구;이태영
    • 물과 미래
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    • 제8권2호
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    • pp.81-92
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    • 1975
  • Calculation of the monthly water balance for Nakdong River basin for the period from 1958 to 1968 is made by determining three components independently: precipitation, runoff and evapotranspiration. The areal precipitation is computed by the Thiessen method using the records of nine meteorological stations in the basin, and the runoff is the flow gauged at Jindong which is located on the most downstream. For the computation of evapotranspiration, the Morton method is adopted because this method is relatively fit best in the calculation of water balance among the Morton, Penman and Thornthwaite methods. The values of Morton evapotransp iration are corrected by the factor of 0.82 in the basin in order to bring the error to zero. The areal evapotranspiration is the arithmetic mean of the Morton estimates at the stations. Mean water balance components in the Nakdong river basin are 1117.0mm, 600.6mm and 516.4m for precipitation, runoff and evapotranspiration respectively. Accordingly, the mean runoff ratio comes out to be 0.54. The smallest values of runoff coefficient are due for Daegu area, while the largest ones are for the southwest of the basin with the higher rainfall and high elevations there. The amount of runoff obtained by both Thornthwaite and Budyko methods for water balance computations indicate 59 and 60 per cent of actual values which are lower than the expected. An attempt is made to find the best reliable rainfall-runoff relation among the four methods proposed by Schreiber, 01'dekop, Budyko and Sellers. The modified equation of Schreiber type for annual runoff coefficient could be obtained with the smallest mean error of 11 per cent.

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유역 물수지조사를 위한 수문기상학적인 기초자료분석

  • 이광호
    • 물과 미래
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    • 제5권2호
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    • pp.44-48
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    • 1972
  • This article includes hydrometeorological analysis of evapotranspiration and precipitation, which are used available basic data for a certain basin water budget. Evapotranspiration on water surface, bare soil and rice fields is directly measured by Thornthwaite's type Lysimeter and on water surface and vegetables computed using the Penman's equation. Areal precipitation is analized through the Thiessen method and arithmatic mean method. It is interested fact that the correlation coefficient for Class A Pan's evaporation vs. the actual evapotranspiration is the highest value among the coefficients for different type evaporimeter and Penman equation, and evaporation ratio on rice field's evapotranspiration vs. Class A Pan's evaporation is 1. 5-2. 3.

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기준증발산량 산정방법들의 시공간적 보정에 대한 개선효과 평가 (Evaluation of improvement effect on the spatial-temporal correction of several reference evapotranspiration methods)

  • 김철겸;이정우;이정은;김현준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권9호
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    • pp.701-715
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    • 2020
  • 본 연구에서는 FAO-56 Penman-Monteith (FAO PM)를 비롯하여 Hamon, Hansen, Hargreaves-Samani, Jensen-Haise, Makkink, Priestley-Taylor, Thornthwaite 등 총 8가지 기준증발산량 산정방법을 이용하여 전국 기상청 ASOS 지점을 대상으로 각 방법에 따른 기준증발산량을 산정하여 비교하였다. 또한 가장 신뢰성이 높은 것으로 알려진 FAO PM값을 기준으로 나머지 7가지 방법에 의한 월별 편차를 분석하여 지점별 월별 보정계수를 도출하고, 보정에 따른 개선효과를 평가하였다. 먼저 각 방법의 기본계수를 적용하여 기준증발산량을 산정한 결과, 방법에 따라 큰 편차를 나타내었으며 Hansen 방법이 상대적으로 FAO PM과 유사한 것으로 나타났다. 반면, Hamon과 Jensen-Haise 방법은 여름철을 중심으로 타 방법대비 매우 큰 값을 보였으며, FAO PM과의 편차도 크게 나타났다. 지역별로는 동해안 일부지역을 제외하고 대부분의 지역에서 FAO PM과 비교하여 기준증발산량을 과다하게 산정하는 것으로 분석되었다. FAO PM 결과와의 편차를 기반으로 지점별 월별 최적화된 보정계수를 도출하고 기준증발산량을 다시 비교한 결과, 지점에 따라 보정 전에 -46 mm~+88 mm의 범위를 보였던 월 평균값은 보정 후 -11 mm~+1 mm로 나타났으며, 연 평균값도 -393 mm~+354 mm (보정 전)에서 -33 mm~+9 mm (보정 후)로 보정을 통하여 편차가 크게 감소되었다. 또한, 기온자료만을 이용하는 Hamon, Hargreave-Samani, Thornthwaite 방법들도 보정을 통하여 FAO PM과 큰 차이없는 결과를 도출하였다. 특히 기온기반의 방법들은 기후변화 시나리오 중 상대적으로 불확실성이 낮은 기온자료만을 이용하여 미래의 장기간의 기준증발산량을 전망하거나, 월 또는 계절예측 기온정보를 이용하여 수개월간의 기준증발산량을 예측하는 경우에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

농촌지역의 질산성질소 거동 해석을 위한 모델 개발 및 현장 적용 (Model Development for Analysis of Nitrate Leaching and Its Field Application in a Rural Area)

  • 석희준;전철민
    • 자원환경지질
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    • 제42권6호
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    • pp.561-574
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    • 2009
  • 본 연구에서는 농업지역에서의 양수, 관개, 탈질작용을 고려한 불포화대 및 포화대 지하수 흐름 및 용질이동 모델인 VSFRT2D(Variably Saturated Flow and Reactive Transport model)를 개발하였다. VSFRT2D는 Richards equation을 지하수 흐름 지배방정식으로 이용하며, Thornthwaite 방법을 이용하여 강수가 일어나지 않을 때 지표면 증발산량 계산 절차를 포함하는 새로운 모델을 개발함으로써 기존의 불포화대 모델을 개선하였다. 또한 Monod kinetics에 기반한 생분해 기작을 네 개의 비선형 오염물 거동식과 세 종류의 미생물 거동식을 이용함으로서 탈질작용을 이 모델에 반영하였다. 개발된 모델을 질산성질소로 오염된 홍성 지역의 현장 관측 자료에 적용하였다. 본 연구에서는 강수, 양수, 증발산, 관개, 비료 투여 및 다양한 생분해 과정들이 지하수 흐름 및 오염물 거동에 미치는 효과들을 확인하기 위하여 각각의 과정을 개별적으로 나누어서 수치 모의한 후 각각의 결과를 상호 비교하였다. 수치 모의 결과 이 지역에서의 질산성 질소 농도 변화는 생분해에 의한 영향은 매우 미미하게 나타났다. 반면에 관개에 의한 양수, 강수, 질소 비료 시비에 의해서는 크게 영향을 받았다.

춘천지역의 장려수도품종의 용수량 측정시험 (The Measuring Experiment of Irrigation Water for Spreading Varieties of Rice Plant in Chuncheon Area)

  • 고희완
    • 한국농공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.93-105
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    • 1987
  • This Study was carried out at the experimental Plot of Kang-Weon Province, Institute of Agriculture experiment, to find out Irrigation Water requirement and suitable calculating formula of evapotranspiration on Spreading Varieties of rice plant such as Seul Oak, Bokkwang and Teaback in Chuncheon Area. The evapotranspiration, infiltration, and consumptive use of water were measured by Micro Lysimeter for four years from '86yr. Also, yield of rice was investigated during same period. With the Kc Value taken from experimental value, evapotranspiration was calculated by methods of Blaney & criddle, Penman, Hargreaves and Thornthwaite by Computer using meteorological data in Chuncheon Area for twenty one yrs from '66yr to '86yr. All analyses were conducted based on average value of experiment for four years and the results are summarized as follows : 1) The yield by varieties through this experiment showed 1.06 times in Seul Oak, 1.94 times in Bokkwang and 1.89 times in Teaback more than Standard Yield. 2) The consumptive use of water including infiltration were 1.068.4mm in Seul Oak, 1,102. 6mm in Bokkwang and 1,195.6mm in Teaback 3) The evapotranspiration by Actual measurement presented 520.lmm in Seul Oak, 540.lmm in Bokkwang and 598.4mm in Teaback 4)The ratio of evapotranspiration and infiltration over Panevaporation showed 1.2 to 1.4. 5) The irrigation water reguirement by water balance were shown to be irrigated more than 584 mm / yr in average during 21 years from '66yr to '86yr for all Varieties and those for loyr frequency 693 mm in Seul Oak, 712 mm in Bokkwang and 728 mm in Teaback respectively. 6) Crop Coefficient (Ke Value) of the tested rice plant during the period were shown as Table 10. 7) Penman Method was the formula the most close to experiment Value among four different methods of Blaney & Griddle Penman, Hargreaves, and Thornthwaite.

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울산광역시 언양지역의 지하수 저류 변화량 산정 및 지질과의 관련성 (Estimation of Groundwater Storage Change and Its Relationship with Geology in Eonyang Area, Ulsan Megacity)

  • 김남훈;함세영;김태용;정재열;안정훈;전항탁;김형수
    • 지질공학
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    • 제18권3호
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    • pp.263-276
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    • 2008
  • 지하수 저류 변화량 산정은 수리지질의 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 갈수록 정확한 지하수 저류 변화량 산정이 요구되고 있다. 본 연구에서는 물수지분석법과 수리지질분석을 이용하여 울산광역시 언양지역의 지하수 저류 변화량을 산정하였다. 산정된 지하수 저류 변화량은 연평균 240mm(연평균 강수량의 18.7%)이다. SCS-CN법으로 산정한 직접유출량은 연평균 강수량의 10.6%인 137mm이다. Thornthwaite방법으로 산정한 증발산량은 연평균 강수량의 60.5%인 776mm이다. 토양의 수리적 특성과 암석의 수리전도도 사이에는 연관성이 나타나지 않는다. 이는 지표부근의 토양의 수리적 특성과 천부의 지하 지층의 수리적 특성이 서로 다름을 지시하는 것이다. 지하수 저류 변화량과 수리특성인자들 간의 중다선형 회귀분석 결과, 강수량과 증발산량에 의해서 지하수 저류 변화량이 설명되는 중다선형 회귀식이 도출되었다.

물수지 및 수리지질 분석을 통한 울산광역시 중괘천-보은천 지역의 지하수 함양량 산정 (Estimation of Groundwater Recharge in Junggwae-Boeun Area in Ulsan City Using the Water Balance and Hydrogeological Analyses)

  • 안정훈;함세영;이정환;김남훈;양대복;황지광
    • 자원환경지질
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    • 제41권4호
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    • pp.427-442
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    • 2008
  • 지하수 함양량 산정은 지하수자원의 효율적인 관리 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 물수지분석법과 연구지역의 지질과 토양의 수리지질학적 특성을 이용하여 울산광역시 중괘천-보은천 지역의 지하수 함양량을 산정하였다. 증발산량은 Thornthwaite 방법으로 계산하였으며, 직접유출량은 SCS-CN 방법으로 산정하였다. 지하수 함양량은 266 mm/년로 30년 평균 강수량 1296 mm/년의 20.6%에 해당하며, 증발산량은 779 mm/년 (60.1%), 직접유출량은 119 mm/년 (9.2%)로 산정되었다. 강수량과 지하수 함양량 간에는 강수량과 증발산량, 강수량과 직접유출량에 비해 상관성이 높게 나타난다. 이는 증발산량 및 직접유출량 보다 지하수 함양량이 강수량에 대해서 더 민감하게 반응한다는 것을 지시한다.

해안지역 암반대수층의 침누수량 평가 (Evaluation of Percolation Rate of Bedrock Aquifer in Coastal Area)

  • 이정환;정해룡;박주완;윤정현;정재열;박선주;전성천
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.21-33
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    • 2016
  • Estimation of groundwater hydrologic cycle pattern is one of the most critical issues in sustainable management of groundwater resources in coastal area. This study estimated groundwater percolation by using the water balance methodology and hydrogeological characteristics of land use and soil. Evapotranspiration was computed by using the Thornthwaite method, and surface runoff was determined by using the SCS-CN technique. Groundwater storage change was obtained as 229 mm/a (17.8% of the average annual rainfall, 1286 mm/a), with 693 mm/a (60.1%) of evapotranspiration and 124 mm/a (9.6%) of surface runoff. Rainfall and groundwater storage change was highly correlated, comparing with the relationships between rainfall and evapotranspiration, and between rainfall and surface runoff. This result indicates that groundwater storage change responds more sensitively to precipitation than evapotranspiration and surface runoff.