Journal of Korean Society on Water Environment (한국물환경학회지)

Korean Society on Water Environment (한국물환경학회)
권호 표지

Parameter Estimation of Tank Model by Data Interval and Rainfall Factors for Dry Season

건기 실측간격, 강우인자에 따른 탱크모형 매개변수 추정

  • Park, Chae Il (Department of Civil and Environmental Engineering, Korea University) ;
  • Baek, Chun Woo (Department of Civil and Environmental Engineering, Korea University) ;
  • Jun, Hwan Don (Department of Civil and Environmental Engineering, Korea University) ;
  • Kim, Joong Hoon (Department of Civil and Environmental Engineering, Korea University)
  • 박재일 (고려대학교 공과대학 사회환경시스템공학과) ;
  • 백천우 (고려대학교 공과대학 사회환경시스템공학과) ;
  • 전환돈 (고려대학교 공과대학 사회환경시스템공학과) ;
  • 김중훈 (고려대학교 공과대학 사회환경시스템공학과)
  • Received : 2006.03.09
  • Accepted : 2006.08.04
  • Published : 2006.09.30
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Abstract

For estimating the minimum discharge to maintain a river, low flow analysis is required and long term runoff records are needed for the analysis. However, runoff data should be estimated to run a hydrologic model for ungaged river basin. For the reason, parameter estimation is crucial to simulate rainfall-runoff events for those basins using Tank model. In this study, only runoff data recorded for dry season are used for parameter estimation, which is different to other methods based on runoff data recorded for wet and dry seasons. The Harmony Search algorithm is used to determine the optimum parameters for Tank model. The coefficient of determination ($R^2$) is served as the objective function in the Harmony Search. In cases that recorded data are insufficient, the recording interval is changed and Empirical CDF is adopted to analyze the estimated parameters. The suggested method is applied to Yongdam dam, Soyanggang dam, Chungju dam and Seomjingang dam basins. As results, the higher $R^2s$ are obtained when the shorter recording interval, the better recorded data quality, and the more rainfall events recorded along with certain rainfall amount is. Moreover, when the total rainfall is higher than the certain amount, $R^2$ is high. Considering the facts found from this study for the low flow analysis, it is possible to estimate the parameters for Tank model properly with the desired confidence level.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국건설교통기술평가원

References

  1. 강경석, 이동률, 김명림, 차형선, 탱크모형을 이용한 장기일 유출량 자료 구축, 한국수자원학회 학술발표회 논문집, pp. 245-250 (2001)
  2. 강선욱, 이동률, 이상호, 토양수분 저류구조를 가진 탱크모형의 보정에 관한 연구, 한국수자원학회논문집, 37(2), pp. 133-144 (2004)
  3. 건설교통부, 국가 수자원 관리 종합정보 홈페이지, http://www.wamis.go.kr (accessed Jun 2006)
  4. 노성진, 김현준, 장철희, 김동필, 홍일표, 청계천 유역의 갈수량 측정 및 분석, 한국수자원학회 학술발표회 특별세션/국제세션/발표논문 초록집, pp. 153-153 (2004)
  5. 박승우, 탱크모형 쉘프로그램을 이용한 중하천의 일 유출량 추정, 한국수자원학회 논문집, 26(3), pp. 47-61 (1993)
  6. 백천우, 김상단, 조덕준, 김중훈, HS를 이용한 Tank Model 최적 매개변수 추정 및 건기 하천유지유량 산정에 관한 연구, 한국방재학회 학술발표회 논문집, pp. 189-194 (2005)
  7. 산업기지개발공사, 탱크모형 방법에 의한 유출 해석법, 연구보고서(1985)
  8. 성윤경, 김상현, 김현준, 김남원, 다양한 목적함수와 최적화 방법을 달리한 SIMHYD와 TANK 모형의 적용성 연구, 한국수자원학회 논문집, 37(2), pp. 121-131 (2004)
  9. 신성철, 강경석, 서병하, Tank Model의 매개변수 최적화에 관한 연구, 한국수자원학회 학술발표회 논문집, pp. 158-163 (2001)
  10. 이관수, 이영석, 정일광, 탱크모형의 매개변수 추정을 위한 상태공간모형의 결정, 한국수자원학회 논문집, 28(2), pp. 125-136 (1995)
  11. 이상호, 안태진, 윤병만, 심명필, 적설 및 융설 모의를 포함한 탱크모형의 소양강댐 및 충주댐에 대한 적용, 한국수자원학회 논문집, 36(5), pp. 851-861 (2003)
  12. 최경숙, 모형의 복잡성, 구조 및 목적함수가 모형 검정에 미치는 영향, 한국농공학회논문집, 45(4), pp. 89-97 (2003)
  13. 한명선, 정성원, 문장원, 김동필, 한국수자원학회 학술발표회 논문집, pp. 575-578 (2003)
  14. Geem, Z. W., Kim, J. H. and Loganathan, G. V., A New Heuristic Optimization Technique : Harmony Search, Simulation, 14(1), pp. 34-39 (2001)
  15. Sugawara, M. and Funiyuki, M., A method of Revision of the River Discharge by Means of a Rainfall Model, Collection of research papers about forecasting hydrologic variables (1956)
  16. Sugawara, M., Watanabe, I., Ozaki, E. and Katsuyama, Y., Tank Model program for personal computer and the way to use, National Research Center for Disaster Prevention (1986)