한국수자원학회논문집 (Journal of Korea Water Resources Association)

  • 제40권2호
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  • Pages.147-158
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  • 2007
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  • 2799-8746(pISSN)
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  • 2799-8754(eISSN)
한국수자원학회 (Korea Water Resources Association)
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기후변화 영향평가를 위한 월 물수지모형의 적용성 검토

Application of Monthly Water Balance Models for the Climate Change Impact Assessment

  • 황준식 ((주)EPS 솔루션 부설기술연구소) ;
  • 정대일 (서울대학교 공학연구소) ;
  • 이재경 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ;
  • 김영오 (서울대학교 지구환경시스템공학부)
  • 발행 : 2007.02.28
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초록

본 연구는 기후변화에 따른 수자원 영향평가를 위해 적합한 수문모형을 선택하고 지역기후모형인 SNURCM에서 생성한 모의기상자료로 유출량을 생성하여 모의정확성을 평가하였다. 4개의 월 물수지모형과 두개의 일 유출모형을 이용하여 대청댐 상류유역의 유입량 모의능력을 비교한 결과 abcd모형이 월 물수지모형 중에서는 가장 뛰어났고, 국내에서 널리 사용되고 있는 일 유출모형인 SSARR와 비슷한 모의정확성을 보였다. 다음으로 abcd모형을 금강유역의 12개 소유역에 적용하기 위하여 매개변수 지역화기법을 사용하였다. 9개의 다목적댐에서 구한 매개변수를 미계측유역으로 가정한 4개 다목적댐에 대하여 지역화기법으로 매개변수를 추정하여 유출량을 모의한 결과 모든 지역에서 효율성계수가 최소 87% 이상으로 모의능력이 우수하였다. 마지막으로 금강유역 12개 소유역의 SNURCM모의강수를 실측강수와 비교한 결과 모든 소유역에서의 효율성계수는 60% 이상이었으며, SNURCM 모의강수자료를 abcd모형에 입력하여 생성한 모의유출량을 대청댐 실측유입량과 비교한 결과 효율성계수가 80% 이상으로 기후변화 연구에 활용 가능함을 확인하였다.

This study attempted to determine a suitable hydrologic model for assessing the impact of climate change on water resources, and to assess the accuracy of streamflow scenarios simulated by the selected hydrologic model using the meteorological scenarios of the Seoul National University Regional Climate Model(SNURCM). Comparison of four water balance models and two daily conceptual rainfall-runoff models for the simulation capability of the Daecheong Dam inflow indicated that the abcd model performs the best among the tested water balance models and performs as well as SSARR that is popular as a daily rainfall-runoff model in Korea. Parameters of the abcd model were then estimated for 12 ungauged subbasins of the Geum River by the regionalization method. The model parameters were first calibrated at nine multi-purpose dams and were then regionalized using catchment characteristics for another four multi-purpose dams, which were assumed to be ungauged sites. The model efficiency(ME) coefficients of the simulated inflows for these four dams were at least 87%. The MEs of the hindcasted meteorological rainfall scenarios of the 12 subbasins of the Geum River were more than 60%. Moreover, the ME of the Daecheong Dam inflow simulated by the abcd model using the SNURCM rainfall scenarios was more than 80%. Therefore, this research concluded that the abcd model coupled with the SNU-RCM meteorological scenarios can be used for impact assessment studies of climate change on water resources.

키워드

참고문헌

  1. 건설교통부 (1998). 기존댐 용수공급 능력조사(금강수계) 보고서
  2. 건설교통부, 한국수자원공사 (2004). 유역통합 물관리를 위한 하천유출량 예측방안 연구 보고서
  3. 과학기술부 (2004). 실시간 물관리 운영시스템 구축 기술개발
  4. 김병식, 김형수, 서병하, 김남원 (2004). '기후변화가 용담댐 유역의 유출에 미치는 영향.' 한국수자원학회 논문집, 제37권, 제2호, 한국수자원학회, pp. 185 193
  5. 김병식, 김형수, 서병하, 김남원 (2003). '기후변화가 용담댐 유역에 미치는 영향' 대한토목학회 학술발표회 논문집(III). 대한토목학회, pp. 427-430
  6. 김영오, 서용원 (2000). '선진국의 기후변화 연구동향 (II): 수자원관리에 대한 영향을 중심으로.' 한국수자원학회지, 제33권, 제3호, 한국수자원학회, pp. 32-41
  7. 김원석, 윤용남, 최영박 (1991). 'Thomas 월 유출모형의 미계측 유역 적용에 관한 연구.' 한국수문학회지, 제24권, 제4호, 한국수문학회, pp. 85-91
  8. 안재현, 유철상, 윤용남 (2001). 'GCM 결과를 이용한 지구온난화에 따른 대청댐 유역의 수문환경 변화 분석.' 한국수자원학회논문집, 제34권, 제4호, 한국수자원학회, pp. 335-345
  9. 한국수자원공사 (2004). 다목적댐 운영 실무편람
  10. 한국건설기술연구원 (1997). 월유출모형의 개발
  11. 환경부 (2004). 기후변화에 의한 물순환의 예측 및 영향 평가 최종보고서
  12. Alley, W.M. (1984). 'On the treatment of evapotranspiration, soil moisture accounting and aquifer recharge in monthly water balance models.' Water Resources Research, Vol. 20, No. 8, pp. 1137-1149 https://doi.org/10.1029/WR020i008p01137
  13. Amell, N.W. (1992). 'Factors controlling the effects of climate change on river flow regimes in a humid temperate environment.' Journal of Hydrology, Vol. 132, pp. 321-342 https://doi.org/10.1016/0022-1694(92)90184-W
  14. Dunne, T. and Leopold, L.B. (1978). Water in Environmental Planning, W.H. Freeman and Company, San Francisco
  15. Environmental Protection Agency (2002). Infrastructure Systems, Sevices and Climate Change: Integrated Impacts and Response Strategies for the Boston Metropolitan Area
  16. Femadez, W., Vogel, R.M., and Sankarasubramanian, A (2000). 'Regional calibraton of a watershed model' Hydrological Sciences Journal, Vol. 45, No.5, pp. 689-707 https://doi.org/10.1080/02626660009492371
  17. Gleick, P.H. (1986). 'Methods for evaluating the regional hydrologic impacts of global climatic changes.' Journal of Hydrology, Vol. 88, pp. 97-116 https://doi.org/10.1016/0022-1694(86)90199-X
  18. Guo, S., Wang, J., Xiong, L., Ying, A., and Li, D. (2002). 'A macro-scale and semi -distributed monthly water balance model to predict climate change impacts in China.' Journal of Hydrology, Vol. 268, pp. 1-15 https://doi.org/10.1016/S0022-1694(02)00075-6
  19. Kirshen, P., McCluskey, M., Vogel, R.M., and Strzepek, K. (2005). 'Global analysis of changes in water supply yields and costs under climate change: A case study in China.' Climuic Change, Vol. 68, No.3, pp. 303-330 https://doi.org/10.1007/s10584-005-1148-7
  20. Makhlouf, Z. and Michel, C. (1994). 'A twoparameter monthly water balance model for French watersheds.' Journal of Hydrology, Vol. 162, pp. 299-318 https://doi.org/10.1016/0022-1694(94)90233-X
  21. Merz, R. and Bloschl, G. (2004). 'Regionalisation of catchment model parameters.' Journal of Hydrology, Vol. 287, pp. 95-123 https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2003.09.028
  22. Nash, J.E. and Sutclife, J.V. (1970). 'River flow forecasting through conceptual models.' Journal of Hydrology, Vol. 10, pp. 282-290 https://doi.org/10.1016/0022-1694(70)90255-6
  23. Sankarasubramanian, A. and Vogel, R.M. (2002). 'Annual hydroclimatology of the United States.' Water Resources Research, Vol. 38, No.6, pp. 19(1)-19(12)
  24. Shuttleworth, W.J. (1993). 'Chapter 4. Evaporation.' Handbook of Hydrology, edited by D.R. Maidment, McGraw-Hill Book Inc., New York, pp. 4.14-4.21
  25. Sorooshian, S. and Gupta, V.K. (1983). 'Automatic calibration of conceptual rainfall-runoff models: the question of parameter observability and uniqueness.' Water Resources Research, Vol. 29, No.4, pp. 251-259 https://doi.org/10.1029/WR019i001p00251
  26. Thomas, H.A. (1981). Improved Methods for National Water Assessment. Report, WR15249270, U.S Water Resource. Council, Washington, D. C
  27. Thomthwaite, C.W. and Mather, J.R. (1955). 'The water balance.' Climatology Drexel Institute Technology, Vol. 8, No. 1, pp. 1-104
  28. Westphal, K.S., Vogel, R.M, Kirshen, P., and Chapra, S.C. (2003). 'Decision support system for adaptive water supply management.' Journal of Water Resources Planning and Management, Vol. 129, No.3, pp. 165-177 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(2003)129:3(165)
  29. Xiong, L. and Guo, S. (1999). 'A two-parameter monthly water balance model and its application.' Journal of Hydrology, Vol. 216, pp. 111-123 https://doi.org/10.1016/S0022-1694(98)00297-2

피인용 문헌

  1. The Evaluation of Climate Change Impacts on the Water Scarcity of the Han River Basin in South Korea Using High Resolution RCM Data vol.43, pp.3, 2010, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2010.43.3.295
  2. Outlook of Discharge for Daecheong and Yongdam Dam Watershed Using A1B Climate Change Scenario Based RCM and SWAT Model vol.44, pp.12, 2011, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2011.44.12.929
  3. Coping with Climage Change through Coordinated Operations of the Andong & Imha Dams vol.46, pp.12, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.12.1141
  4. A Study on Water Supply and Demand Prospects for Water Resources Planning vol.18, pp.7, 2018, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2018.18.7.589