Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

An Analysis of the Rainfall-Runoff of Natural Watershed Using the Hydraulic Routing Method

수리학적 추적 방법을 이용한 자연하천의 강우유출 해석

  • Published : 2005.07.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this study, a simple rainfall-runoff model was proposed by using the hydraulic routing model that requires relatively few parameters. The parameters of this model were estimated by the watershed characteristics data, and were applied to the Soyang watershed and Ui stream watershed by using the kinematic wave for overland flow and dynamic wave routing for channel routing. In order to demonstrate validity, the proposed approach was compared to the HEC-1 model for the Soyang watershed. As the results of modeling have shown, the hydraulic model shows reasonable results similar to that of the HEC-1 model. This model also represents good results for the Ui stream watershed. Hence, even if this model is a simple rainfall-runoff model using general methodology, it is competitive to the natural watershed. However, it is still difficult to estimate the roughness coefficient and the catchment width, and therefore this model is in need of such supplements.

본 논문에서는 매개변수의 의존도가 상대적으로 적은 수리학적 모형으로 강우-유출 모형을 구성하였다. 미계측 유역에 대해서 지형도나 유역 특성 자료로부터 매개변수를 추정하고 지표류는 운동파 방법을 하도추적은 Dynamic Wave 추적기법을 적용하여 대표적인 자연하천 유역인 소양강 유역과 위천 유역에 대해서 적용성을 검토해 보았다. 모형의 효율성을 평가하기 위해서 소양강댐 유역을 대상으로 HEC-1 모형과 본 연구에서 제시한 모형을 비교한 결과 HEC-1 모형에 부합되는 유출해석이 가능하였으며 모형의 효율성 및 타당성을 확인할 수 있었다. 낙동강 위천 유역에서도 도시적 해석 및 통계적 지표에서 모두 실측치와 근접한 해석이 가능하였다. 따라서 기존에 많이 사용되는 일반적인 방법론을 이용한 간단한 모형이지만 자연하천에 적용이 가능하리라 사료된다. 그러나 여전히 조도계수의 추정 및 유역폭의 산정 등에 있어서 어려움이 있으며 이에 대한 보완이 필요하다 하겠다.

Keywords

References

  1. 한국수자원공사 (1997). 소양강다목적댐 치수능력증대 계획타당성조사재검토보고서
  2. 한국수자원공사 (1999). 소양강다목적댐 정밀안전진단보고서
  3. Brian E., 최우희, 김민환, 김성균 (2003). '기상레이더와 지형정보시스템을 이용한 분포형 강우-유출 유역모형의 개발과 검정', 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회 Vol. 36, No. 2, pp. 285-300 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2003.36.2.285
  4. 김성준 (1998a). '격자기반의 운동파 강우유출모형 개발(I)', 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, Vol. 31, No. 3, pp. 303-308
  5. 김성준(1998b). '격자기반의 운동파 강우유출모형 개발(II)', 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, Vol. 31, No. 3, pp. 309-315
  6. 김한준, 김병익, 전경수 (2001). '운동파 모형에 의한 확률홍수량 산정', 한국수자원학회 학술발표회 논문집(I), 한국수자원학회, pp. 236-241
  7. 신사철 (1996). '분포형 강우-유출 모형에 의한 유출 해석', 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, Vol. 29, No. 6, pp. 131-139
  8. 최계원, 이희성, 안상진 (1992). '분포형 모델을 이용한 유역내 이동강우(MOVING SRORM)의 유출해석(1) -모델의 개발-', 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, Vol. 25, No. 1, pp. 101-110
  9. Abbott, M.B., Bathurst, J.C., Cunge, J.A., O. Connel, P.E., Rasmussen, J., (l986a). 'An introduction to the European hydrological system-systeme hydrologique SHE. 1. History and philosophy of physically based distributed modellingsystems', J. Hydrol., Vol. 87, pp. 45-59 https://doi.org/10.1016/0022-1694(86)90114-9
  10. Abbott, M.B., Bathurst, J.C., Cunge, J.A., O. Connel, P.E., Rasmussen, J., (1986b). 'An introduction to the European hydrological system-systeme hydrologique SHE. 2. History and philosophy of physically based distributed modeling systems', J. Hydrol., Vol. 87, pp. 61-77 https://doi.org/10.1016/0022-1694(86)90115-0
  11. Bedient, P.B., and Huber, W.C. (1992). Hydrology and Floodplain Analysis, Addison-Wesley Publishing Co., Reading, MA, Second Edition
  12. Engman, E.T. (1986). 'Roughness Coefficients for Routing Surface Runoff', Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 112, No.1, pp. 39-53 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9437(1986)112:1(39)
  13. Freeze, R.A., Harlan, R.L., (1969). 'Blue print for a physically based digitally simulated hydrologic response model', J. Hydrol., Vol. 9, pp. 237-258 https://doi.org/10.1016/0022-1694(69)90020-1
  14. Huber, W.C., and Dickinson, R.E. (1988). Storm Water Management Model User's Manual. Version 4, EPA, GA
  15. Nash, J.E., and Sutcliffe, J.V. (1970). 'River Flow Forecasting Conceptual Models Part I - A Discussion of Principles', J. Hydrol., Vol. 10, pp. 282-290 https://doi.org/10.1016/0022-1694(70)90255-6
  16. Ping, F., Xiaofang, R., (1999). 'Method of flood routing for multibranch rivers'. J. Hydrol. Engng, ASCE, Vol. 125, No.3, pp. 271-276 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1999)125:3(271)
  17. Refsgaard, J.C., Storm, B., (1995). MIKE SHE. In: Singh, V.P., (Ed), Computer Models of Watershed Hydrology, Water Resources Publications, pp. 809-846
  18. Yen, B.C. (1981). Urban Stormwater Hydraulics and Hydrology, WRP, pp. 547