Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회 논문집)

Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회)
권호 표지

Parameter Estimation of the Storage Function Model: 1. Development of the Universal Model for the Parameter Estimation

저류함수법의 매개변수 추정: 1. 범용모형 개발

  • 최종남 (수원대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 안원식 (수원대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 김형수 (인하대학교 사회기반시스템공학부) ;
  • 박민규 (고려대학교 방재과학기술연구센터)
  • Received : 2010.10.06
  • Accepted : 2010.10.20
  • Published : 2010.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The universal model for the parameter estimation of the Storage Function Model(SFM) was developed through the applications of the distributed model for various hypothetical watersheds and runoff conditions. The existing parameter estimation equations are based on observations and these equations which are derived from the restricted conditions are not sensitive to the variation of physical characteristics of a watershed. This study developed the universal model for the parameter estimation through the runoff simulations of 35,000 times. As the simulation results, we have known that the lag time is related to the longest stream channel characteristics and the storage coefficient is related to the watershed characteristics.

본 연구에서는 가상유역에 대한 분포형 모형의 적용을 통해 다양한 유역 및 유출조건에서도 적용 가능한 저류함수법의 매개변수를 추정하기 위한 범용모형을 개발하였다. 기존의 매개변수 추정식은 대부분 한정된 조건의 관측자료에 기초하고 있어 실제 유출에 영향을 미치는 인자를 민감하게 고려하기 힘든 문제점이 있었다. 약 35,000회의 다양한 조건을 고려한 유출모의 결과를 기초로 이를 가장 잘 반영해 줄 수 있는 매개변수 모형을 구성한 결과 저류함수법의 지체시간은 주로 유역내 가장 긴 유로의 특성과 밀접한 관련이 있고, 저류상수의 경우 유역의 특성들과 관련성이 높은 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 건설교통부 (2004) 용담댐 및 미호천에 대한 금강홍수예경보시스템 개선, 연구보고서, 한국건설기술연구원.
  2. 건설교통부 (2005) 홍수예보모형의 성능평가 및 개선 연구(1차). 연구보고서, 한국건설기술연구원.
  3. 건설교통부 (2006) 홍수예보모형의 성능평가 및 개선 연구(2차). 연구보고서, 한국건설기술연구원.
  4. 곽재원, 김덕길, 홍일표, 김형수 (2009) 강우-유출모형을 위한 매개변수 순차보정기법 연구, 한국습지학회지, 한국습지학회, 제11권, 제2호, pp. 107-121.
  5. 김범준, 송재현, 김형수, 홍일표 (2006) 저류함수모형의 매개변수 보정과 홍수예측 (1) 홍수예측방법의 비교 연구, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제26권, 제1B호, pp. 39-50.
  6. 김범준, 곽재원, 이진희, 김형수 (2008) 저류함수모형의 매개변수 보정 및 추정, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제28권, 제1B호, pp. 21-32.
  7. 김태균, 윤강훈 (2007) SCS 초과우량산정방법을 이용한 저류함수법 적용, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제40권, 제7호, pp. 523-532.
  8. 김형수 (2004) HEC-HMS의 이론과 실무 적용, 한국수자원학회 2004년도 제13호 수공학 웍샵 교재, 한국수자원학회, pp. 1-124.
  9. 박진혁, 허영택 (2008) 홍수유출해석을 위한 운동파기반의 분포형 모형 개발 및 적용, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제5호, pp. 455-462.
  10. 송재현, 김형수, 홍일표, 김상욱 (2006) 저류함수모형의 매개변수 보정과 홍수예측 (1) 보정 방법론과 모의 홍수수문곡선의 평가, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제26권, 제1B호, pp. 27-38.
  11. 안상진, 김진극, 윤석환, 곽현구 (2001) 유출모의를 위한 HECHMS 모형의 매개변수 추정, 한국수자원학회학술발표회논문집, 한국수자원학회, pp. 365-370.
  12. 유철상, 신정우 (2010) Nash 모형의 구조를 이용한 관측유역의 저류상수 및 집중시간 결정, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제43권, 제6호, pp. 559-569.
  13. 윤용남 (2007) 수문학 - 기초와 응용, 청문각.
  14. 이은태, 이도훈, 이주헌 (1999) 홍수유출계산법, 구미서관.
  15. 일본하천협회 (1997) 건설성 하천사방기술기준(안) 동해설 (조사편). 일본하천협회.
  16. 정상만, 김현수, 안계헌, 노순안, 이성재 (1993) 저류함수법에 의한 주요지점의 홍수위 예측, 수공학연구발표회논문집, 한국수자 원학회, pp. 369-375.
  17. 최윤석, 김경탁, 이진희 (2008) 유한체적법을 이용한 격자기반의 분포형 강우-유출 모형 개발, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제9호, pp. 895-905.
  18. 최윤석, 김경탁, 심명필 (2009) 댐 하류 지점에 대한 분포형 모형의 적용성 평가, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제42권, 제9호, pp. 703-703. https://doi.org/10.3741/JKWRA.2009.42.9.703
  19. 최윤석, 김경탁, 심명필 (2010) 분포형 강우-유출 모형을 이용한 미계측 중소유역의 유량 추정, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제43권, 제4호, pp. 353-365.
  20. 최종남, 안원식, 김형수, 박민규 (2010) 운동파모형을 이용한 저류함수법 매개변수의 특성 평가, 한국방재학회논문집, 한국방재학회, 제10권. 제4호, pp. 93-102.
  21. 한국수자원공사 (2008) PMP 및 PMF 산정절차 지침 수립, 연구 보고서.
  22. Aoki, H., Usui, N. and Kon, H. (1976) One estimation method of the lag time Tl in the storage function method, Journal Research of PWRI, The public works research institute, 18(6), pp.29-43.
  23. Aoki, H., Ishizaki, K., Kishiii, T., Haesegawa, T. (1979) The research report in the experimental basin in all Japan, Journal Research of PWRI, The public works research institute, 21 (8), pp. 23-30.
  24. Hoshihata, K. (1972) On the relation between rainfall and runoff - mainly on a watershed slope. Japan Society of Civil Engineers.
  25. Kerby, W.S. (1959) Time of concentration for overland flow, Civil engineering, 29(3), p. 174.
  26. Kimura, T. (1961) The flood runoff analysis by the storage function model. The public works research institute, Ministry of construction.
  27. Kuribayashi, M. and Sadamichi, N. (1969) The characteristics and runoff analysis method in a drainage system. Technical report. The public works research institute.
  28. Laurenson, E.M. (1964) A catchment storage model for runoff routing, Journal of Hydrology, ASCE, 2, pp. 141-193. https://doi.org/10.1016/0022-1694(64)90025-3
  29. Laurenson, E.M. (1965) Storage routing methods of flood estimation, Inst. Eng. Aust. Civ. Eng. Trans., pp. 39-47.
  30. Nagai, A., Kadoya, M., Sugiyama, H. and Suzuki, K. (1982) Synthesizing storage function model for flood runoff analysis, Disaster Pres. Res. Inst. Annu. Kyoto Univ., 25B-2, pp. 207- 220.
  31. Prasad, R. (1967) A nonlinear hydrologic system response model, Proc. ASCE, HY4, pp. 201-219.
  32. Sorooshian, S. and Gupta, V.K. (1995) Model calibartaion. Computer Models of Watershed Hydrology, Water Resources Publication, Highlands Ranch, Co.
  33. Sugiyama, H., Kadoya, M., Nagai, A. and Lansey, K. (1997) Evaluation of the storage function model parameter characteristics, Journal of Hydrology, ASCE, 191, pp.332-348. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(96)03026-0
  34. USDA, Predicting soil erosion by water : A guide to conservation planning with the RUSLE, Agriculture Handbook, 1997.
  35. Wischmeier, W.H. and Smith, D.D. Prediction rainfall erosion losses, Agricultural Handbook 537, Science and Education Administration, USDA, Washington, DC 58, 1978.