Derivation and Comparison of Nash and Diskin Models for IUH

Nash 모형과 Diskin 모형을 이용한 순간단위도의 유도 및 비교 연구

  • Park, Jin-Uk (Graduate Student, Dept. of Civil & Environmental Eng., Korea Univ.) ;
  • Yu, Cheol-Sang (Dept. of Environmental Eng., Korea Univ.) ;
  • Kim, Jung-Hun (Dept. of Civil & Environmental Eng., Korea Univ.)
  • 박진욱 (고려대학교 토목환경공학과) ;
  • 유철상 (고려대학교 환경공학과) ;
  • 김중훈 (고려대학교 토목환경경학과)
  • Published : 2000.02.01

Abstract

In the study the instantaneous unit hydrographs (IUHs) based on the linear Nash (1957) and the nonlinear Diskin (1964) models are derived and compared for the Soyang river basin. Total 14 rainfall runoff events are used for the study and the model parameters are estimated by minimizing the sum of square error considering runoff hydrograph ordinates as relative weights. The representative IUHs for both models are decided to show an average shape of derived IUHs. In the application of the representative IUHs of Nash and Diskin, Diskin model shows better performances in reproducing the observed outflows, especially the peak flow. In the comparison of two Diskin models little difference could be found between the IUHs with the same or different number of two characteristic reservoirs.rvoirs.

본 연구에서는 선형인 Nash 모형(1957)과 비선형인 Diskin 모형(1964)을 이용하여 소양강댐 유역에 대해 대표단위를 유도하고 비교, 분석하였다. 본 연구에서는 소양강댐 유역의 14개 호우사상을 이용하였고, 각각에 대해 유출수문곡선의 종거를 가중치로 하는 매개변수의 최적화 방법을 이용 Nash 모형과 Diskin 모형의 매개변수를 추정하였다. 유역의 대표단위도는 이러한 방법으로 추정된 단위도들의 평균적인 형태가 되도록 결정하였다. 각 단위도의 비교에서는 선형인 Nash 모형에 비해 비선형인 Diskin 모형의 경우가 유출을 모의하는데 더욱 적합함을 발견할 수 있었고, 특히 첨두유량의 재현에 Diskin 모형이 우수함을 파악할 수 있었다. 아울러, Diskin 모형의 경우에는 다른 특성을 나타내는 두 저수지의 수를 서로 같게 하는 경우와 다르게 하는 경우 유도된 단위도의 형태에는 큰 차이가 없는 것으로 밝혀졌다.

Keywords

References

  1. 윤용남 (1998). 공업 수문학. 청문각
  2. 최종남 (1998). 강우-유출모의를 위한 HEC-1 모형 및 신경망 모형의 비교연구. 석사학위논문, 고려대학교
  3. 한국수자원공사 (1996). 소양강 다목적 댐 치수능력증대사업 타당성 조사 및 기본계획 보고서
  4. Chow, V.T. (1962). 'Hydrologic determination of waterway areas for the design of drainage structures in small drainage basins.' Univ. Illinois Eng. Exp. Sta Bull. 462
  5. Clark, C.O. (1945). 'Storage and the unit hydrograph.' Transactions of the American Society qf Civil Engineers, Vol. 110, pp. 1419-1446
  6. Diskin, M.H. (1964). 'A basic study of the linearity of the rainfall-runoff process in watersheds.' Ph.D. dissertation, University of Illinois, Urbana, II
  7. Dooge, J.C.I. (1959). 'A general theory of the unit hydrograph.' J. Geophys. Res., Vol. 64, No. 1, pp. 241-256
  8. Edson, C.G. (1951). 'Parameters for relating unit hydrographs to watershed characteristics.' Trans. Am Geophys. Union, Vol. 32, pp. 591-596
  9. U.S. Army Corps of Engineers. (1990). HEC-1 flood hydrograph package. User's manual. The Hydrologic Engineering center, Davis, CA
  10. Nash, J,E. (1957). 'The form of the instantaneous unit hydrograph.' International Association of Science Hydrology, Pub. 45, Vol. 3, pp. 114-121
  11. Sherman, L.K. (1932). 'Streamflow from rainfall by the unit-graph method.' Eng. News Record, Vol. 108, pp. 501-505
  12. Snyder, F.F. (1938). 'Synthetic unit hydrographs.' Transactions of the American Geophysical Union, Vol. 19, Part 1, pp. 447-454
  13. Soil Conservation Service. (1972). National engineering handbook, Section 4, U.S. Department of Agriculture, Washington, D.C.
  14. Sugawara, Masami, and Fumiyuki Maruyama. (1956). 'A method of revision of the river discharge by means of a rainfall model, Symposia Darcy.' Intern Assoc. Sci. Hydrology, Pub. 42, Vol. 3, pp. 71-76