DOI QR코드

DOI QR Code

Assessment of Uncertainty for Applying Nash's Model Using the Hydrologic Similarity of Basins

유역의 수문학적 상사성을 이용한 Nash 모형의 불확실성 평가

  • 성기원 (건국대학교 공과대학 토목공학과)
  • Published : 2003.06.01

Abstract

An approach determining a confidence interval of Nash's observed mean instantaneous unit hydrograph is developed. In the approach, both two parameters are treated as correlated gaussian random variables based on the theory of Box-Cox transformation and the regional similarity relation, so that linear statistical parameter estimation is possible. A parametric bootstrap method is adopted to give the confidence interval of the mean observed hydrograph. The proposed methodology is also applicable to estimate the parameters of Nash's model for un-gauged basins. An application to a watershed has shown that the proposed approach is adequate to assess the uncertainty of the Nash's hydrograph and to evaluate parameters for un-gauged basins.

Nash의 관측평균순간단위도의 신뢰구간을 결정하는 기법을 개발하였다. 이 방법은 두 매개변수를 Box-Cox 변환과 유역의 상사성관계식을 이용하여 이변수정규분포의 확률변수화하고 이들의 선형 상관관계를 이용한 통계적 추정과정과 더불어 parametric bootstrap 방법을 이용한 단위도의 신뢰구간 산정 등으로 구성된다. 또한 이 방법은 미계측유역에 대한 단위도 추정에도 이용이 가능한 특징을 갖고 있다. 위천유역에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과 제시된 방법론은 단위도의 불확실성을 평가하고 그리고 미계측 유역에 대한 매개변수 추정에 있어서 적절한 대안임을 확인할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 성기원 (1997). '수문지형특성 및 시간응답특성의 상사성을 이용한 Nash 모형의 해석.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제30권, 제2호, pp. 97-106
  2. 성기원 (1999). '유역의 상사성을 이용한 Clark 모형의 매개변수 해석.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제32권, 제4호, pp. 427-435
  3. 윤석영, 홍일표 (1994). 홍수유출예측을 위한 수리수문학적 인자의 결정 : Clark 및 Nash 모형을 중심으로. 연구보고서, 건기연 94-WR-113, 한국건설기술연구원
  4. 이정식 (1994). 기존 강우-유출관계의 개념적 모형 비교 연구. 국제수문개발계획(IHP)연구보고서, 건설교통부, pp. 6.1-6.86
  5. Box, G.E.P. and Cox, D.R. (1964). 'An analysis of transformation.' Journal of Royal Statistical Society, Vol. B26, pp. 211-252
  6. Efron, B. and Tibshirani, R.J. (1993). An introduction to the bootstrap. Chapman Hall, New York
  7. Hernandez, F. and Johnson, R.A. (1980). 'The large-sample behavior of transformation to Normality.' Journal of American Statistical Association, Vol. 75, pp. 855-861 https://doi.org/10.2307/2287172
  8. Hjelmfelt, A. and Wang, M. (1994). 'General stochastic unit hydrograph.' Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 120, No. 1, pp. 138-148 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(1994)120:1(138)
  9. Lin, G.F. and Wang, Y.M. (1996). 'General stochastic instantaneous unit hydrograph.' Journal of Hydrology, Vol. 182, No. 1-4
  10. Sarino and Serrano, S.E. (1990). 'Development of the instantaneous unit hydrograph using stochastic differential equations.' Stochastic Hydrology and Hydraulics, Springer-Verlag, Vol. 4, pp. 151-160 https://doi.org/10.1007/BF01543288
  11. Unny, K.E. (1984). 'Stochastic nature of outputs from conceptional reservoir model cascades.' Journal of Hydrology, Vol.68, pp. 161-180 https://doi.org/10.1016/0022-1694(84)90210-5
  12. Van der Heijden, P.G.M., Hart, H., and Dessens, J. (1997). 'A parametric bootstrap procedure to perform statistical test in latent class analysis.' Application of latent trait and latent class models in the social science, Edited by Rost, J. and Langeheine, R., Waxman Muenster, New York
  13. Zou, K.H. and Hall, W.J. (2001). On estimating a transformation correlation coefficient. SPL Technical Report #225, Harvard Medical School