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An Indirect Approach Determining Parameters of Clark's Model Based on Model Fitting to the Gamma Distribution function

Gamma분포형 함수 적합을 이용한 Clark 모형의 매개변수 간접추정

  • 성기원 (건국대학교 공과대학 토목공학과)
  • Published : 2003.04.01

Abstract

An indirect or supplementary approach is proposed for determining the parameters of the Clark's model in order to improve existing defect in estimating the parameters. The gamma-distribution type function is employed to represent the Clark's model, which takes the same form as the Nash's model, so that parameter estimation is not difficult since it can be performed with a simple optimization process. Analytic forms of Clark's models parameters are introduced using parameters of the proposed methodology to give traditional form of Clark's. An application to a watershed has shown that the proposed approach can preserve the properties of observed data. Based the application, the new approach is recommended as an alternative to the existing parameter estimating methodology.

Clark 모형의 매개변수 추정방법을 개선하기 위하여, 순간단위도를 gamma 분포형 함수로 가정하여 매개변수를 추정한 후 이를 Clark 모형의 매개변수로 전환하는 간접 추정방법을 제안하였다. 이 방법은 전통적인 Clark 모형의 매개변수 추정방법의 개연적인 부정확성을 개선하는 특징과 더불어 Nash 모형과의 상관성을 파악할 수 있는 장점을 갖고 있다. 제안된 매개변수 추정방법을 위천 유역에 적용한 결과 만족할 수 있는 수준의 추정값을 얻을 수 있었으며 또한 유역의 도달시간-유하면적 관계를 나타내는 합성함수를 구축할 수 있었다. 또한 제안된 매개변수 추정방법은 미계측 유역에 대한 추정에 있어서도 높은 적용성을 보였다. 따라서 제안된 방법론은 기존의 매개변수 추정방법을 보조할 수 있는 충분한 대안으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 백경록, 최종남, 유철상, 김중훈 (2000). '강우-유출관계의 변동성에 관한 고찰' 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제20권, 제3-B호, pp. 337-386
  2. 성기원 (1999). '유역의 상사성을 이용한 Clark 모형의 매개변수 해석' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제32권, 제4호, pp. 427-435
  3. 성기원 (1997). '수문지형특성 및 시간응답특성의 상사성을 이용한 Nash 모형의 해석' 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제30권, 제2호, pp. 97-106
  4. 유철상, 김상단, 윤용남 (2002). '면적평균강우의 추정 오차와 유출계산에 미치는 영향' 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제35권, 제3호, pp. 307-319 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2002.35.3.307
  5. 윤광원, 원석연, 윤용남 (1994). 'Clark 유역추적법에 의한 계획홍수량 산정에 미치는 매개변수의 민감도 분석' 한국수문학회논문집, 한국수문학회, 제27권, 제4호 pp.85-94
  6. 윤석영, 홍일표 (1995). 'Clark 모형의 매개변수 산정방법 개선' 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제15권, 제5호, pp. 1287-1300
  7. 윤석영, 홍일표 (1994). 홍수유출예측을 위한 수리수문학적 인자의 결정 : Clark 및 Nash 모형을 중심으로. 연구보고서, 건기연 94-WR-113, 한국건설기술연구원
  8. 윤여진 (1998). '설계홍수량에 영향을 미치는 매개변수의 민감도 분석: 자연유역을 중심으로' 한국수자원학회논문칩, 한국수자원학회, 제31권, 제6호, pp. 695-708
  9. 이정식 (1994). 기존 강우-유출관계의 개념적 모형 비교연구. 국제수문개발계획(IHP)연구보고서, 건설교통부, pp. 6.1-6.86
  10. Bhaskar, N.R. (1988). 'Projection of urbanization effects on runoff using Clark instantaneous unit hydrograph parameters.' Water Resources Bulletin, Vol. 24, No. 1, pp. 113-124 https://doi.org/10.1111/j.1752-1688.1988.tb00886.x
  11. Hogan, D.H. (1997). Computer assisted floodplain hydrology and hydraulics., 2nd edition McGraw-Hill, NewYork, pp. 53-59
  12. Jain, S.K, Singh, RD., and Seth, S.M (2000). 'Design flood estimation using GIS supported GIUH approach.' Water Resources Management, Vol. 14, No. 5, pp. 369-376 https://doi.org/10.1023/A:1011147623014
  13. Khan, AQ., and Qrmsbee, L.E. (1989). 'Comparison of two hydrologic models for steeply forested watersheds.' Journal of Hydrology, Vol. 109, No. 3/4, pp. 325-349 https://doi.org/10.1016/0022-1694(89)90023-1
  14. Kull, D.W., and Feldman, AD. (1998). 'Evolution of Clark's unit graph method to spatially distributed runoff.' Journal of Hydrologic Engineering, Vol. 3, No. 1, pp. 9-11 https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0699(1998)3:1(9)
  15. O'Kelly, J.J. (1955). 'The employment of unit hydrograph to determine the flows of Irish arterial drainage channel.' Proceedings of the Institution of Civil Engineers, Vol. 4, No. 3, pp. 365-412
  16. Sabol, G.V. (1988). 'Clark unit hydrograph and R-parameter estimation.' Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 114, No. 1, pp. 103-111 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1988)114:1(103)
  17. Wilson, B.N., and Brown, J.W. (1992). 'Development and evaluation of a dimensionless unit hydro-graph.' Water Resources Bulletin, Vol. 28, No. 2, pp. 397-408

Cited by

  1. Decision of Storage Coefficient and Concentration Time of Observed Basin Using Nash Model's Structure vol.43, pp.6, 2010, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2010.43.6.559
  2. Application of a regionalized Clark IUH model with limited hydrologic data availability vol.22, pp.18, 2008, https://doi.org/10.1002/hyp.6969
  3. Method for Estimating Concentration Time and Storage Coefficient of the Clark Model Using Rainfall-Runoff Measurements vol.19, pp.3, 2014, https://doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000828
  4. Parameters Estimation of Clark Model based on Width Function vol.46, pp.6, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.6.597