• Title/Summary/Keyword: 일유출량

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Nonlinear Forecasting of Daily Runoff Using Inverse Approach Method (가역접근법을 이용한 일유출량 자료의 비선형 예측)

  • Jeong, Dong Kug;Lee, Bae Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.1178-1182
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    • 2004
  • 시계열 자료의 분석과 예측은 수문학분야에서 매우 중요하면, 최근 들어 특정한 수문시계열에서 카오스 특성이 발견되고 있다. 카오스 특성을 갖는 수문시계열의 예측에 있어, 기존의 거의 모든 연구는 시스템의 특성을 파악한 뒤 예측을 실시하는 표준접근법이 채택되어왔다. 그러나 Phoon 등은 시스템의 특성분석에 앞서 예측을 실시하고, 상태공 매개변수가 시스템의 특성분석단계가 아닌 예측단계에서 평가되는 가역접근법을 제안하였다. 본 연구에서는 Phoon 등이 제안한 가역접근법과 기존에 널리 적용되어온 표준접근법을 실제 일유출량 자료에 적용함으로써, 가역접근법의 적용성을 검토하고 카오스 시계열의 특성을 파악하였다. 본 연구에서 사용한 비선형 예측 기법으로는 카오스이론이 적용된 부분근사화 기법을 이용하였다. 카오스 특성분석을 통해, Bear 강 일유출량 시계열 자료에서 카오스 특성이 나타남을 알 수 있었다. 표준접근법과 가역접근법을 이용하여 Bear 강의 일유출량 자료에 대하여 예측을 실시한 결과, 카오스 특성을 갖는 일유출량 시계열 자료의 단기 예측의 우수성을 알 수 있었으면, 가역접근법이 표준접근법에 비해 좋은 결과를 나타내었다. 특히, 가역접근법은 예측단계에서 예측시간(T)에 대하여 예측매개변수를 최적화시킴으로써 보다 정밀한 예측을 할 수 있었으며, 시스템에 대한 정보손실이 발생하였을 경우 예측에 대한 상태공간 매개변수를 다시 추정해야 하는 표준접근법에 비해 실제적 적용성이 매우 우수하였다.

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Nonlinear Forecasting of Daily Runoff Using Inverse Approach Method (가역접근법을 이용한 일유출량 자료의 비선형 예측)

  • Lee, Bae-Sung;Jeong, Dong-Kug;Jung, Tae-Sung;Lee, Sang-Jin
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.39 no.3 s.164
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    • pp.253-259
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    • 2006
  • In almost all previous hydrological studies, the standard approach adopted for nonlinear time series analysis is to perform system characterization first followed by forecasting. However, a practical inverse approach for forecasting nonlinear hydrological time series was proposed recently To investigate the applicability standard approach method and inverse approach, this study used a theoretical time series (Mackey-Glass time series) and daily streamflows of the Bear River in Idaho. To predict a theoretical time series and daily streamflow, this study used local approximation method. From chaos analysis, chaotic characteristics are found in daily streamflow of the Bear River in Idaho. Resulting from 1, 3 and 5-day prediction, inverse approach method is shown to be better than the standard approach for a theoretical chaotic time series and daily streamflow.

A Tank Model Shell Program for Simulating Daily Streamflow from Small Watersheds (Tank모형 쉘프로그램을 이용한 중소하천의 일유출량 추정)

  • 박승우
    • Water for future
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    • v.26 no.3
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    • pp.47-61
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    • 1993
  • A menu-driven shell program DSFS (Daily Streamflow Simulation Model), that can process the input data, optimize the parameters, execute the program, and graphically display the results of a modified tank model, was developed and applied to simulating daily streamflow from small watersheds. The model defines daily watershed evapotranspiration losses from potential values multiplied by monthly landuse coefficients and correction factors for soil water storage levels. The parameters were calibrated using observed hydrologic data for fifteen watersheds, and the results were correlated with watershed parameters to define empirical relationships. The proposed model was tested with streamflow data of ungaged conditions, and the simulation results overestimated the annual runoff.

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Combining SWAT model with artificial neural networks for modelling a daily discharge (일 유출량 해석을 위한 SWAT 모형과 인공신경망의 연계)

  • Lee, Do-Hun;Kim, Nam-Won;Jung, Il-Moon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.195-195
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    • 2012
  • 인공신경망 모형은 복잡하고 비선형의 입력과 출력 관계를 잘 반영할 수 있어서 유출 모델링에 널리 적용되어 왔다. 그러나 인공신경망 모형은 강우나 유역특성의 공간적 분포를 반영하는 것이 어려우며 물리적 개념이 결여되어 있는 단점이 있다. 본 연구에서는 유역특성과 물리적 개념을 반영할 수 있는 물리기반 모형과 인공신경망 모형의 장점들을 조합하여 물리기반 모형의 일 유출량 해석 능력을 향상하기 위하여 SWAT 모형과 인공신경망(ANN)을 연계하였다. SWAT-ANN 연계모형은 두 단계로 구성되어 진다. 첫 번째 단계에서는 관측 자료를 이용하여 SWAT 모형을 보정한다. 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 계산한 소유역별 SWAT 모형의 유출결과를 ANN의 입력자료로 이용하여 SWAT-ANN 연계모형을 구축한다. SCE-UA 최적화 방법을 적용하여 SWAT 모형의 매개변수들을 보정하였고, ANN 학습은 3층의 feed-forward 역전파 알고리즘에 기초한 Bayesian Regularization 방법을 적용하였다. ANN 은닉층의 뉴런 및 전달함수는 시행착오를 통하여 적절한 ANN 구조를 설정하여 SWAT-ANN 연계모형의 일유출량을 모의하였다. 여러 가지 통계적 오차기준을 이용하여 보청천 유역에서 SWAT-ANN 연계모형의 결과와 SWAT 단독 모형의 결과를 비교하였다. SWAT-ANN 연계모형이 SWAT 단독 모형보다 더 우수한 결과를 나타내어 일 유출량 해석을 위한 SWAT-ANN 연계모형의 유용성을 확인할 수 있었다.

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Regionalization of Daily Flow Characteristics Using Flow Duration Curve and Spatial Interpolation Algorithm (유황곡선과 공간 내삽 알고리즘을 이용한 일유출량 특성의 지역화)

  • Yun, Yong-Nam;Kim, Jae-Seong;Lee, Dong-Ryul
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.33 no.6
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    • pp.671-679
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    • 2000
  • Regionalization technique using flow duration curve and spatial interpolation algorithm is developed for the purpose of estimating daily flow time series at ungauged station. In this study, we assumed a part of 8 gauging stations of Nakdong River basin as ungauged stations. Then, we generated flow duration curves and daily flow hydrographs by regionalization technique at ungauged stations. And we compared generated and observed hydrographs. The simulation results showed that the observed flows were well simulated by the proposed method and that the general patterns of the observed flows were satisfactorily reproduced by the regionalization technique. From these results, it is possible that we obtain daily flow information without application of labour intensive and time consuming deterministic models, which require complicating quantification of model parameter values. And we compared the regionalization techniques with the specific discharge method which is the most general approach in hydrological practice in Korea. The results showed that the regionalization technique was superior to specific discharge method.method.

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다중감수 수문모형의 개발

  • Kim, Hyeon-Jun;Jeong, Seong-Won;Kim, Seung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 1993.07a
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    • pp.327-334
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    • 1993
  • 일유출량을 모의하는 수문모형이 많이 개발되었지만 그 이용에 있어서는 입력자료와 매개변수가 다양하고 매개변수의 산정에 경험을 필요로 하는 경우가 많기 때문에 수문실무자들이 사용하기에는 다소 어려운 점이 있다. 본 연구에는 최소의 입력자료(강우량, 증발량)와 매개변수로 일자연유량을 모의할 수 있는 집중형 확정론적 모형을 개발하였는데, 관측된 수문곡선으로부터 입력매개변수를 도출할 수 있으며 그 종류가 작기때문에 실무에서 쉽게 이용할 수 있도록 하였다. 개발된 모형의 기본 개념은 강우-유출에 질량불변의 법칙을 적용하고, 선형저수지와 유사한 다중 감수 과정에 따른 수문곡선에 근거한다. 제안된 수문곡선은 차단을 제외한 강우량에 기인한 유량의 시간분포를 나타내며 기저유출과 장래에 손실될 증발산량을 포함한다. 제안된 수문곡선은 2개의 상승부와 3개의 감수부로 구성되며 수문곡선의 우측부는 개방되어 있다. 수문곡선의 상승부에는 감수계수의 개념을 역으로 적용하였으며, 계산을 단순화 하기 위하여 각 상승부 및 감수부의 구간은 정수값만을 갖는다고 가정하였다. 개발된 모형을 한강유역의 인도교지점(1918-1974), 영산강유역의 나주지점(1906-1990)의 일유출량을 모의하기 위하여 적용하였다. 모형의 적용결과 모의 기간중에 매개변수의 조정없이 전 기간에 걸쳐서 양호한 장기간의 일유출량 모의 결과를 얻을 수 있었다.

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산지소유역의 일유출량 산정

  • Park, Gi-Beom;Park, Seon-Hwa;Kim, Ji-Hak
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.207-210
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    • 2006
  • 본 연구에서는 미계측 산지 소유역에 대하여 수자원 개발과 이용을 위한 일 유출량 산정을 하였으며 연구의 대상유역은 충주댐 유역중에서 비교적 산지의 분포가 많은 농촌 계곡 유역이며, 특히 덕주골, 만수골, 고무서리골과 같은 유역은 유량계측 시설이 없는 미계측 유역으로 수자원 계획수립시 유출량 산정에 어려움이 있는 곳이다. 이러한 미계측 계곡 소유역에 대하여 강우자료와 지형특성을 이용하여 기존의 유사한 유역이나 기수립된 모형의 매개변수를 이용하여 산지계곡 유역에 탱크모형을 구축하여 저수유출 해석을 실시하여 유출량을 산정함으로써 수자원계획 수립에 이용할 수 있도록 모형을 구축하였다. 탱크모형에 의하여 유출량을 산정한 결과 비유량법과 면적비에 의한 유량이 모두 비슷한 양상을 나타내는 것으로 분석되었다. 미계측 산지 계곡의 유량을 산정하는 데 있어 실측한 자료의 부정확성을 탱크모형에 의해 모의하여 보완하여 유출량을 산정하여 수자원 계획수립에 도움이 될 것으로 판단된다.

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A Regression Equation of Tank Model Parameters for Daily Runoff Estimation in a Region with Insufficient Hydrological Data (미계측유역의 일유출량 추정을 위한 탱크모형 매개변수의 회귀식 산정(수공))

  • 김선주;김필식;윤찬영
    • Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
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    • 2000.10a
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    • pp.412-418
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    • 2000
  • The purpose of this study is estimation of daily runoff in the watershed with insufficient hydrological data using tank model. In order to estimate, twentysix watersheds were selected to calibrate tank model parameters that were defined by a trial and error method. Results were correlated with characteristics of watershed. Relationships between the parameters and the watershed characteristics were derived by a multiple regression analysis. The simulation results were in agreement with the observed data.

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A Streamflow Network Model for Daily Water Supply and Demands on Small Watershed (1) -Simulating Daily Streamflow from Small Watersheds- (중소유역의 일별 용수수급해석을 위한 하천망모형의 개발(I) - 중소유역의 일유출량 추정 -)

  • 허유만;박창헌;박승우
    • Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.35 no.1
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    • pp.40-49
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    • 1993
  • The Objectives of this paper were to develop a modified tank model that is capable of simulating daily streamflow from a small watershed using daily watershed evapotranspiration and to test the applicability of the model to different watersheds. Tank model was restructured to consist of three series of tanks, each of which may mathematically reflect watershed runoff mechanisms from different components of surface runoff, interflow, and baseflow. And pan evaporation was correlated to potential evapotranspiration estimated from a combination method, and was multiplied by monthly crop and landuse coefficients, and watershed storage coefficient to estimate the watershed evapotranspiration losses. Ten watersheds were selected to calibrate model parameters that were defined using an optimization scheme, and the results were correlated with watershed parameters. Simulated daily runoff was compared to the observed ones from the tested watersheds. The simulating results were in good agreement with the observed values when optimal and calibrated parameters were used. Ungaged conditions were also applied to compare simulated values to the observed. And the results were in fair conditions for all the tested watersheds which differ considerably in their sizes, landuse types, and physiological features.

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