• 물과 미래
• /
• 제22권3호
• /
• pp.307-313
• /
• 1989

본 연구의 목적은 일단위 장기유출량 모의 모형을 개발하는 것이다. 모형을 구성하여 실제유역에 적용하고 그 합리성을 검토 하였다. 제안된 모형은 비선형 중함(lumped)모형이며 준선형화(Quasilinearization)기법에 의해 모형을 검정하였다. 이용된 자료는 금강수계의 하나인 보청천 유역의 강우, 유출 및 증발량 자료이다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.437-447
• /
• 2015

Estimation of runoff peak is needed to assess water availability, in order to support the multifaceted water uses and functions, hence to underscore the modalities for efficient water utilization. The magnitude of storm rainfall acts as a primary input for basin level runoff computation. The rainfall-runoff linkage plays a pivotal role in water resource system management and feasibility level planning for resource distribution. Considering this importance, a case study has been carried out in the Hancheon basin of Jeju Island where distinctive hydrological characteristics are investigated for continuous storm rainfall and high permeable geological features. The study aims to estimate unit hydrograph parameters, peak runoff and peak time of storm rainfalls based on Clark unit hydrograph method. For analyzing observed runoff, five storm rainfall events were selected randomly from recent years' rainfall and HEC-hydrologic modeling system (HMS) model was used for rainfall-runoff data processing. The simulation results showed that the peak runoff varies from 164 to 548 m3/sec and peak time (onset) varies from 8 to 27 hours. A comprehensive relationship between Clark unit hydrograph parameters (time of concentration and storage coefficient) has also been derived in this study. The optimized values of the two parameters were verified by the analysis of variance (ANOVA) and runoff comparison performance were analyzed by root mean square error (RMSE) and Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) estimation. After statistical analysis of the Clark parameters significance level was found in 5% and runoff performances were found as 3.97 RMSE and 0.99 NSE, respectively. The calibration and validation results indicated strong coherence of unit hydrograph model responses to the actual situation of historical storm runoff events.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.12-26
• /
• 2017

본 연구의 목적은 물리적 분포형 강우-유출 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model)과 마이크로소프트 Azure(Microsoft cloud computing service)를 이용하여 낙동강 유역의 유출해석시스템을 개발하고, Azure의 가상머신(VM, Virtual Machine) 설정에 따른 시스템 실행시간을 평가하는 것이다. 이를 위해서 낙동강 유역을 20개의 소유역으로 구분하고, 각 소유역에 대해서 GRM 모형을 구축하였다. 각 유역의 유출해석은 상하류 위상관계를 유지하면서 독립된 프로세스로 실행된다. 실시간 유출해석을 위해 국토교통부의 실시간 강우레이더 자료와 댐방류량 자료를 이용한다. 유출해석시스템은 Azure에서 실행되며, 유출해석 결과는 웹을 통해서 가시화 된다. 연구결과 실시간 수문자료 수신서버와 유출해석 계산서버(Azure) 및 사용자 PC가 연계된 낙동강 실시간 유출해석시스템을 개발할 수 있었다. 유출해석을 위한 전산장비는 하드디스크와 메모리 보다는 CPU의 성능에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 유출해석시의 디스크 입출력(I/O)과 계산 프로세스를 분산함으로써 입출력과 계산 병목을 각각 감소시킬 수 있었고, 실행시간을 단축시킬 수 있었다. 본 연구의 결과는 고해상도의 공간 및 수문 자료를 활용하는 분포형 모형을 이용한 대유역 유출해석시스템을 구축하기 위한 기술로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권5B호
• /
• pp.405-414
• /
• 2011

본 연구에서는 유역에서 관측되는 강우량과 유출량의 시계열 자료를 바탕으로 최근 시계열 예측 및 시스템 제어 분야에서 성공적으로 적용되고 있는 적응형 네트워크 기반 퍼지추론 시스템(ANFIS)을 갑천 유역에 적용하여 시유출량을 모델링하였다. 입력구조, 소속함수 종류와 개수 등을 다양하게 변화시켜 ANFIS 모형을 학습하고, 평균제곱근오차(RMSE), 평균첨두유량오차(PE) 및 평균첨두시간오차(TE)를 이용하여 ANFIS의 유출해석에 대한 적용성을 평가하였다. 현재시간의 시유출량 Q(t)에 대한 ANFIS의 적용성은 우수한 것으로 평가되었으며, ANFIS 모형은 관측유출량을 적절히 모의하였다. 입력구조가 다른 입력모형을 구성하여 최대 8시간까지 ANFIS의 유출예측 적용성을 평가하였다. 예측시간 증가에 따라서 ANFIS의 유출예측 정확도는 감소하여 예측시간 4시간 이상의 시유출량에 대한 ANFIS의 유출예측 적용성은 제한적이었다. ANFIS는 입력과 출력 자료들만 이용하므로 물리기반 모형에 비교하여 모형구축이 비교적 손쉽기 때문에 홍수 유출모델링에 ANFIS을 유용하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제31권1호
• /
• pp.13-25
• /
• 1998

신경회로망은 어떤 사상에 대한 인과관계를 연상기억능력을 통하여 인식할 수 있는 기능을 가지고 있을 뿐 아니라 비선형현상에 대한 적응능력이 뛰어나 수문계의 강우-유출 현상에 대한 적용가능성은 많으나 이를 수문학적으로 검증하는데는 아직 검토단계라 할 수 있으며 적용에 따른 방법론에 대한 연구가 필요하다 할 수있다. 본 연구에서는 하천유역에서 호우의 발생에 따른 하천의 홍수유출수문곡선을 모의하기 위한 블랙박스모형으로서 신경회로망이론의 적용에 따른 문제를 수문학적으로 규명하고자 하였다. 이를 위한 방법으로서 홍수발생의 직접적인 원인인 강우패턴을 신경회로망의 입력패턴으로하고 이에 따른 출력패턴을 유출수문곡선이라는 가정하에 신경회로망모형을 구성하고 평창강유역에서 발생된 과거 홍수기록자료를 이용하여 그 결과를 제시하였다. 본 연구결과에 의하면 신경회로망의 학습이 수행되는 동안 어떠한 형태로든 수문학적 개념을 토대로 구성된 모형의 구조에 잘 적응되고 있음을 알수 있었다. 이 결과를 토대로 지금까지 복잡한 과정을 거쳐야하는 강우-유출 모형화 과정에서 발생되는 문제점들을 효율적으로 해결할 수 있는 접근방법으로서 활용될수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제40권1호
• /
• pp.11-24
• /
• 2007

우리나라는 미계측 유역이 많아 유출현상을 분석하는데 어려움을 주고 있으며, 도시화로 인한 지형적 특성의 변화 또한 유출현상 분석을 복잡하게 하고 있다. 이에 본 연구는 최근 수공학 분야에서 보편화되고 있는 GIS(Geographic Information System)와 셀 유출량(cell funoff)을 도입시켜 유출현상을 신속하고 효과적으로 모의할 수 있는 방법을 연구하였다. 본 연구에서는 위천유역의 6개 수위관측지점의 자료를 적용하여 VMS를 통한 유역의 매개변수를 모의하고, 토지이용별 최소면적을 기준으로 격자를 구성하여 수치표고 모델을 구성하였다. 셀 유출량은 6개 수위관측소 지점의 관측자료로부터 획득한 연평균 유량 자료와 일 최대 유량자료의 평균을 적용한 면적 가중법(Area Weighted Method)에 의해 산정되었고, 흐름방향 분석과 함락공 제거를 통해 유역내 임의의 지점에 대한 유출율을 모의하였다. 실측되어진 유출율과 모의된 유출율의 비교 분석결과, 소유역으로 분할한 유량자료를 적용하여 모의한 유출율의 결과가 효과적임을 확인할 수 있었으며, 한 유역에 있어 향후 변화 가능한 지형정보를 예측하여 모의함으로써 이수와 치수 목적에 필요한 유출모의를 신속하고 효과적으로 이루어지게 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제51권5호
• /
• pp.107-113
• /
• 2009

The purpose of this study is to estimate the design flood runoff for ungaged forest watershed to reduce the flood damage in national park. Daewonsa watershed in Jirisan National Park was selected as study watershed, of which characteristic factors were obtained from GIS data. Flood runoff was simulated using SCS unit hydrograph module in HEC-HMS model. SCS Curve Number (CN) was calculated from forest type area weighted average method. Huff's time distribution of second-quartile storm of the Sancheong weather station, which is nearest from study watershed, was used for design flood runoff estimation. Critical storm duration for the study watershed was 3 hrs. Based on the critical duration, the peak runoff for each sub-watershed were simulated. It is recommended to monitor the long-term flow data for major stream stations in National Park for a better reliable peak runoff simulation results.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
• /
• pp.986-990
• /
• 2009

Using artificial rainfall simulator, the soil loss, which is deemed as most cause of muddy water problem among Non-point source(NPS) pollutant, was studied by the analysis of direct runoff flow, groundwater runoff, and groundwater storage properties concerned with rainfall intensity, slope of area, and land cover. The direct runoff showed increasing tendency in both straw covered and bared boxes which are 5%, 10%, and 20% sloped respectively. Also the direct runoff volume from straw covered surface boxes were much lower than bared surface boxes. It's deemed as that the infiltration capacity of straw covered surface boxes were increased, because the surface sealing by fine material of soil surface didn't occurred due to the straw covering. Under the same rainfall intensity and slope condition, 2.4 ${\sim}$ 8.2 times of sediment yield were occurred from bared surface boxes more than straw covered surface boxes. The volume of infiltrated were increased due to straw cover, the direct runoff flow were decreased with decreasing of tractive force in surface. To understand of relationship the rate of direct runoff flow, groundwater runoff, and groundwater storage by the rainfall intensity, slope, and land cover, the statistical test was performed. It shows good relationship between most of factors, expect between the rate of groundwater storage and rainfall intensity.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제32권5호
• /
• pp.515-524
• /
• 1999

본 연구는 토양수분의 공간적 분포를 고려하는 과정에서 TOPMODEL이 가지고 있는 구조상의 문제를 해결하는 방안을 제시한다. 포화초과유출을 모의하는 기존 TOPMODEL은 유출모의시 유역내 포화부분의 공간적인 정보를 반영하는 과정에 있어 포화면적의 연결성을 고려한 유출 알고리즘의 개발로 발전되었다. 개발된 알고리즘은 TOPMODEL의 매개변수를 증기시키지 않고 개선된 유출경로 추적의 근거를 제시함으로써 모형의 합리성과 적용성을 제고시켰다. 본 연구에서 개발된 포화면적 연결모형과 기본적인 통계적 입력모형형태의 TOPMODEL을 국제수문개발계획 대상유역인 위천유역내의 동곡소유역에 적용한 결과 본 연구에서 개발된 포화면적 연결모형이 다른 두 모형에서 발생하는 모의시 과도첨두유량계산의 문제를 해결할 수 있었다.

• 환경영향평가
• /
• 제19권3호
• /
• pp.247-257
• /
• 2010

Watershed runoff and turbid water dynamics were simulated in the Youngju Dam, being constructed. The runoff flow and suspended solids were simulated and then thermal stratification and turbid water current in the reservoir were predicted by HSPF and CE-QUAL-W2 model, respectively. Considering selective withdrawal, we hypothesized 3 withdrawal types from the dam, i.e. surface layer, middle layer and the lowest layer. The maximum concentration of SS was 400mg/L in reservoir and it was decreased by the withdrawal. The inflowed turbid water fell to 30 NTU after 12 days regardless of the withdrawal types, but the surface layer withdrawal was a better type at turbid water discharge than the others. In current environmental impact assessment(EIA), we concluded that runoff and reservoir water quality predicted by HSPF and CE-QUAL-W2 was desirable, and appropriate parameters were selected by continous monitoring after EIA.