한국수자원학회논문집 (Journal of Korea Water Resources Association)

  • 제36권6호
  • /
  • Pages.1035-1046
  • /
  • 2003
  • /
  • 2799-8746(pISSN)
  • /
  • 2799-8754(eISSN)
한국수자원학회 (Korea Water Resources Association)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

급사면에 형성된 일시적 포화대의 지하수면깊이에 대한 TOPMODEL의 예측능력 검증

Test for the TOPMODEL′s Ability to Predict Water Table Depths of the Transient Saturation Zones which Are Formed on the Steep Hillslope

  • 안중기 (농업기반공사 제주도본부 환경지질부)
  • 발행 : 2003.12.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

TOPMODEL의 지하수면길이 분포에 대한 예측능력을 평가하기 위해 2개 기본가정과 지하수면깊이에 대한 지배방정식을 검증하였다. 검증에는 토양두께가 얇은 급경사 사면의 수문관측과 토양조사 자료를 이용하였다. 조사사면에서 지하수면반응과 토양의 수리적 특성은 지형경사와 평행하는 수리경사, 지하수면깊이에 지수함수적으로 감소하는 투수량계수 등과 같은 TOPMODEL의 기본가정과 일치하였다 토양의 투수량계수감소율(f)과 토성은 지표부터 깊이 0.3m까지 사면전체에서 공간적으로 균질하지만, 토성과 f의 수직적인 변화로 깊이 0.3m 아래부터 공간적으로 불균질한 특성을 보인다. 조사사면에서 TOPMODEL의 지배방정식은 f값이 공간적로 균질한 깊이의 지하수면깊이 분포를 예측하는데 적용할 수 있는 것으로 나타났다.

In order to evaluate the TOPMODEL's prediction ability for spatial distribution of water table depths, two major assumptions and governing equation of water table depth are tested. For the test, data of hydrological observations are used and a soil survey is made in the steep hillslope with thin soils. Responses of water table and hydraulic properties of soil are coincident with two major assumptions of the TOPMODEL's such as water table gradient parallel to the local topographical slope and exponential decline in transmissivity with depths. Soil texture and the decline rate of transmissivity(f) we homogeneous in space at the 0∼0.3m depths of the soil of the hillslope, but they are heterogeneous in space below its 0.3m depths due to the vertical change of soil texture and the ‘f’. It is shown that the TOPMODEL's equation can be used for simulating distribution of water table depth at the depths with uniform values of the 'f'.

키워드

참고문헌

  1. 김상현, 송광익, 한건연 (1996). 'Tile Drain의 영향과 GIS를 연계한 농경지 유역에 대한 수문 학적 모의.' 한국수자원학회논문집, 제29권, 제6호, pp. 203-216
  2. 김상현, 김경현 (1999). '공간적 포화면적의 공간적 연결을 고려한 TOPMODEL의 개선과 적용' 한국수자원학회논문집, 제32권, 제5호, pp. 515-524
  3. 김진훈, 배덕효, 장기호, 조천호 (2002). 'TOPMODEL의 토양수분 변통성 모의에 관한 연구.' 한국수자원학회논문집, 제35권, 제1호, pp. 66-75 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2002.35.1.065
  4. 안중기 (1995). 소유역곡저부 천층지하수의 수위와 흐름변화, 박사학위논문, 건국대학교, pp. 10-32
  5. 안중기, 최무웅 (1998). '강우에 의한 급사면의 일시적인 포화대형성과 중간류유출.' 한국수 자원학회논문집, 제31권, 제2호, pp. 167-176
  6. 이학수, 한지영, 김경현, 김상현 (2001). '지표하 흐름을 고려한 개선된 TOPMODEL의 유출분 석연구.' 한국수자원학회논문집, 제34권, 제4호, pp. 403-414
  7. 이학수, 김남원, 김상현 (2002). '수정 TOPMODEL에 의한 유츌해석과 일반화(설마천유역을 중 심으로).' 한국수자원학회논문집, 제35권, 제3호, pp. 295-306
  8. 조홍제, 조인률, 김정식 (1997). 'TOPMODEL을 이용한 강우-유출해석에 관한 연구.' 한국수자원학회논문집, 제30권, 제5호, pp. 515-526
  9. 조홍제, 조인률 (1998). '분포형 유출모형을 이용한 홍수유출해석.' 한국수자원학회논문집, 제31권, 제2호, pp. 199-208
  10. 조홍제, 김정식, 이근배 (2000). 'TOPMODEL을 이용한 장기유출해석.' 한국수자원학회논문집, 제33권, 제4호, pp. 393-405
  11. Beven, K. J., and Kirkby, M. J. (1979). 'A physically based variable contributing area model of basin hydrology.' Hydrological Science Bulletin, Vol. 24, No. 1, pp. 43-69 https://doi.org/10.1080/02626667909491834
  12. Beven, K. J., and Wood, E. F. (1983). 'Catchment geomorphology and the dynamics of runoff contributing Areas.' Journal of Hydrology, Vol. 65, pp. 139-158 https://doi.org/10.1016/0022-1694(83)90214-7
  13. Beven, K. J., Kirkby, M. J., Schoffield, N., and Tagg, A. (1984). 'Testing a physically-based flood forecasting model (TOPMODEL) for three UK catchments.' Journal of Hydrology, Vol. 69, pp. 119-143 https://doi.org/10.1016/0022-1694(84)90159-8
  14. Beven, K. J., Lamb, R., Quinn, P., Romanowiez, R. and Freer, J. (1995). 'TOPMODEL.' Computer models of watershed hydrology, Edited by Singh, V. P., Water Resources Publications, Highlands Ranch, pp. 627-668
  15. Beven, K. J. (2001). Rainfall-runoff modelling: the primer, Wiley, Chicheste, pp. 187-202
  16. Cameron, D., Beven, K. J., Tawn, J., Blazkova, S., and Naden, P. (1999). 'Flood frequency estimation by continuous simulation for a gauged upland catchment (with uncertainty).' Journal of Hydrology. Vol. 219, pp. 169-187 https://doi.org/10.1016/S0022-1694(99)00057-8
  17. Franks, S. W., Gineste, Ph., Beven, K. J., and Merot, Ph. (1998). 'On constraining the predictions of a distributed model: the incorporation of fuzzy estimates of saturated areas into the calibration process.' Water Resources Research, Vol. 34, No. 4, pp. 787-797 https://doi.org/10.1029/97WR03041
  18. Lamb, R., Beven, K. J., and Myrab, S. (1997). 'Discharge and water table predictions using a generalised TOPMODEL formulation.' Hy-dro-logical Processes, Vol. 11, No. 9, pp. 1145-1168 https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1085(199707)11:9<1145::AID-HYP550>3.0.CO;2-C
  19. Lamb, R., Beven, K.J. and Myrabo, S. (2001), 'Shallow groundwater response at Minifelt,' Spatial patterns in hydrological processes observations and modelling, Edited by Grayson, R. and Bloschl, G., Cambridge University Press, Cambridge, pp. 272-303
  20. Moor, R. D., and Thompson, J. C. (1996). 'Are water table variations in a shallow forest soil consistent with the TOPMODEL concept?,' Water Resources Research, Vol. 32, No. 3, pp. 663-669 https://doi.org/10.1029/95WR03487
  21. Robson, A. J., Whitehead, P. G., and Johnson, R. C. (1993). 'An application of a physically based semi-distributed model to the Balquhidder catchments.' Journal of Hydrology, Vol. 145, pp. 357-370 https://doi.org/10.1016/0022-1694(93)90063-F
  22. Seibert, J., Bishop, K. H., and Nyberg, L. (1997). 'A test of TOPMODEL's ability to predict spatially distributed groundwater levels.' Hydrological Processes, Vol. 11, No. 9, pp. 1145-1168 https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1085(199707)11:9<1145::AID-HYP550>3.0.CO;2-C