Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on PRMS Applicability for Korean River Basin

국내무역에서의 PRMS 모형의 적용성에 관한 연구

  • Jung, Il-Won (Dept. of Civil and Environmental Engrg., Sejong Univ.) ;
  • Bae, Deg-Hyo (Dept. of Civil and Environmental Engrg., Sejong Univ.)
  • 정일원 (세종대학교 토목환경공학과) ;
  • 배덕효 (세종대학교 물자원연구소 토목환경공학과)
  • Published : 2005.09.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The objective of this study is to evaluate the applicability and simulation capability of PRMS, developed by U.S. Geological Survey, over the seven multi-purpose dam watersheds in Korea. The basic concepts of model components and their parameters are investigated for the evaluation of model applicability and the possibility of model parameter estimation is suggested based on the data availibility. For model parameter estimation, some parameters are directly estimated from measurable basin characteristics, but the others are estimated by Rosenbrock's automatic optimization scheme. The results show that the simulated flows from the model were very close to the observed ones. Although the default values for snowmelt model parameter are used, the results from snowmelt simulation is also acceptable. The model shows that the simulation capability is not sensitive to the basin size, however, according to increasing basin area, simulation characteristics are close to those for lumped model rather than semi-distributed model.

본 연구에서는 미국 지질조사국에서 개발한 PRMS 모형을 국내 7개 댐유역에 적용하여 국내 적용성과 모의한 계를 분석하였다. 모형의 적용성을 평가하기 위해 모형 이론과 매개변수에 대해 검토하고, 국내 실정을 고려한 입력자료와 매개변수 추정의 가용성을 분석하였다. 각 적용유역들에서 GIS자료를 활용하여 추정 가능한 매개변수들은 추정하고 나머지 변수들은 Rosenbrock 방법을 이용하여 보정하였다. 모의결과를 다각적으로 분석하여 PRMS 모형의 모의 능력과 한계를 분석한 결과 PRMS 모형은 모든 적용유역에서 관측치에 높은 적합성을 나타내었다. 기본값을 사용한 융설모의에서도 비교적 정확한 모의가 가능한 것으로 나타났다. 적용 유역면적에 상관없이 신뢰성 높은 유출분석이 가능하였으나, 대유역인 경우 준분포형적인 특성보다는 일체형모형에 가까운 유출모의를 하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 고덕구 (1989). 소유역의 장기유출 예측을 위한 모의발생 수문모형의 개발. 박사학위논문, 서울대학교, pp. 1-2
  2. 구혜진, 전경수, 오윤근, 성영두 (2003). 'PRMS 모형의 괴산댐유역과 충주댐유역의 적용.' 한국수자원학회 2003 학술발표회논문집(2), 한국수자원학회, pp. 631-634
  3. 김남원, 김현준, 박선호 (2005). 'PRMS의 HRU 크기에 따른 장기유출특성.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제38권, 제2호, pp. 167-177 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2005.38.2.167
  4. 김승 (1988). '비선형 다중감소모형 개발', 30회 수공학연구발표회논문초록집, pp. 148-157
  5. 김병식, 서병하, 김형수, 김남원 (2003). 'SLURP 모형을 이용한 하천 유출량 모의.' 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제23권, 제4B호, pp. 289-303
  6. 김철, 김석규 (2002). 'PRMS을 이용한 도시화에 의한 수문영향 평가.' 한국수자원학회 2002 학술발표회논문집(I), 한국수자원학회, pp. 123-127
  7. 김현준 (2001). 2매개변수 쌍곡선형 일유출 모형의 개발. 박사학위논문, 서울대학교, pp. 1-3
  8. 배덕효 (1997). '저류함수법을 이용한 추계학적 실시간 홍수예측모형 개발.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제30권, 제5호, pp. 449-457
  9. 배덕효, 조원철 (1995). '물리적.개념적 연속 유출모형에 의한 유출해석.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제28권, 제6호, pp. 193-202
  10. 임혁진, 권형중, 장철희, 김성준 (2004). 'SLURP 모형을 이용한 유출수문분석-소양강댐 유역을 대상으로.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제37권, 제8호, pp. 631-641 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2004.37.8.631
  11. 정일원, 배덕효 (2003). 'PRMS 모형의 국내 적용성 검토에 관한 연구.' 한국수자원학회 2003 학술발표회 논문집(2), 한국수자원학회, pp. 639-642
  12. Beven, K. (1989). 'Changing ideas in hydrology - The case of physically based models.' J. Hydrol., vol. 105, issues 1-2, pp. 157-172 https://doi.org/10.1016/0022-1694(89)90101-7
  13. Dickenson, W.T., and Whitely, H.Q. (1970). Watershed areas contributing to runoff, International Association of Hydrologic Sciences Publication 96, pp. 1.12-1.28
  14. Federer, Anthony C., and Lash, Douglas (1978). Brook: A hydrologic simulation model for eastern forests: Durham, New Hampshire, University of New Hampshire, Water Resources Research Center, Research Report No. 19, p. 84
  15. Hamon, W.R. (1961). 'Estimating potential evapotranspiration, Proceedings of the American Society of Civil Engineers.' Journal of the Hydraulic Division, Vol. 87, No. HY3, pp. 107-120
  16. Hewlett, J.D., and Nutter, W.L. (1970). The varying source area of streamflow from upland basins, in Symposium on Interdisciplinary Aspects of Watershed Management, Montana State University, Bozeman, Montana, 1970, Proceedings, pp. 65-83
  17. Jensen, M.E., and Haise, H.R. (1963). 'Estimating evapotranspiration from solar radiation', Proceedings of the American Society of Civil Engineers, Journal of Irrigation and Drainage, Vol. 89, No. IR4, pp. 15-41
  18. Kim, C.G., Kim, H.J., Jang, C.H., Kim, N.W. (2003). 'Runoff Estimation from Two Mid-Size Watersheds Using SWAT Model', Water Engineering Research, Vol. 4, No. 4, pp. 193-202
  19. Leaf, C.F., and Brink, G.E. (1973). Hydrologic simulation model of Colorado subalpine forest, U.S. Department of Agriculture, Forest Service Research Paper RM-107, pp. 23
  20. Leavesley, G.H., Lichty, R.W., Troutman, B.M., and Saindon, L.G. (1983). Precipitation-Runoff Modeling System, User's manual, Water-Resources Investigations, pp. 83-4238
  21. Leavesley, G.H., Markstrom, S.L., Brewer, M.S., Viger, R.J. (1996a). The modular modelling system (MMS) - the physical process modelling component of a database-centered decision support system for water and pawer management, Water, Air, and Soil Pollution 90, pp. 303-311 https://doi.org/10.1007/BF00619290
  22. Leavesley, G.H., Restrepo, P.J., Markstrom, S.L., Dixon, M., Stannard, L.G. (1996b). The modular modelling system - MMS : user's manual, U.S. Geological Survey Open File Report 96-151, pp. 142
  23. Rosenbrock, H.H. (1960). 'An automatic method of finding the greatest or least value of a function', Computer Journal, No. 3, pp. 175-184 https://doi.org/10.1093/comjnl/3.3.175
  24. Thompson, E.S. (1976). 'Computation of solar radiation from sky cover', Water Resources Research, Vol. 12, No. 5, pp. 859-865 https://doi.org/10.1029/WR012i005p00859
  25. Woolhiser, D.A. (1996). 'Search for physically based runoff model - A hydrologic El Dorado', J. Hydrau. Eng., 122(3), pp. 122-129 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1996)122:3(122)
  26. Zahner, R. (1967). Refinement in empirical functions for realistic soil-moisture regimes under forest cover, in Sopper, W.E., and Lull, H.W., eds. International Symposium of Forest Hydrology, New York, Pergamon Press, pp. 261-274

Cited by

  1. 1/fnoise analyses of urbanization effects on streamflow characteristics vol.30, pp.11, 2016, https://doi.org/10.1002/hyp.10727
  2. Hydrological Drought Assessment of Agricultural Reservoirs based on SWSI in Geum River Basin vol.51, pp.5, 2009, https://doi.org/10.5389/KSAE.2009.51.5.035
  3. Uncertainty Analysis of the Water Scarcity Footprint Based on the AWARE Model Considering Temporal Variations vol.10, pp.3, 2018, https://doi.org/10.3390/w10030341
  4. An Integrated Modeling Approach to Study the Surface Water-Groundwater Interactions and Influence of Temporal Damping Effects on the Hydrological Cycle in the Miho Catchment in South Korea vol.10, pp.11, 2018, https://doi.org/10.3390/w10111529