Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Decision of Storage Coefficient and Concentration Time of Observed Basin Using Nash Model's Structure

Nash 모형의 구조를 이용한 관측유역의 저류상수 및 집중시간 결정

  • Yoo, Chul-Sang (School of Civil, Environment and Architectural Engineering, College of Engineering, Korea University) ;
  • Shin, Jung-Woo (School of Civil, Environment and Architectural Engineering, College of Engineering, Korea University)
  • 유철상 (고려대학교 건축사회환경공학과) ;
  • 신정우 (고려대학교 건축사회환경공학과)
  • Received : 2010.01.19
  • Accepted : 2010.04.28
  • Published : 2010.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This study proposes an empirical method for estimating the concentration time and storage coefficient of a basin using the Nash unit hydrograph. This method is based on the analytically derived concentration time and storage coefficient of the Nash model. More fundamentally, this method recursively searches convergent number of linear reservoirs and storage coefficient of linear reservoir representing the basin given. This method is to overcome the problem of HEC-HMS to use an optimization technique to estimate the basin concentration time and storage coefficient. The proposed method was applied to the Bangrim station of the Pyungchang river basin, also found to estimate physically reasonable values.

본 연구에서는 단위도 이론인 Nash 순간단위도의 구조를 이용하여 유역의 저류상수 및 집중시간을 추정하는 경험적인 방법을 제시하였다. 이 방법은 Nash 모형을 이론적으로 해석하여 구한 집중시간 및 저류상수에 기초하고 있다. 보다 근본적으로는 반복적인 계산을 통해 유역을 대표하는 선형저수지의 개수 및 저류상수의 수렴된 값을 찾아내는 형태로 되어 있다. 이는 HEC-HMS 등에서 채택하고 있는 최적화기법 적용의 문제점을 극복하고자 하는 것이다. 제안된 방법론은 평창강 유역의 방림지점에 적용하였으며, 또한 물리적으로 타당한 값을 얻을 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 김형수(2004). “HEC-HMS의 이론과 실무적용.” 한국수자원학회 2004년도 제13회 수공학 웍샵 교재, 한국수자원학회, pp. 1-124.
  2. 성기원(2003). “Gamma분포형 함수 적합을 이용한 Clark 모형의 매개변수 간접추정.” 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제36권, 제2호, pp. 223-235. https://doi.org/10.3741/JKWRA.2003.36.2.223
  3. 안상진, 김진극, 윤석환, 곽현구(2001). “유출모의를 위한 HEC-HMS 모형의 매개변수 추정.” 한국수자원학회 학술발표회논문집, 한국수자원학회, pp. 365-370.
  4. 안태진, 최강훈(2007). “강우-유출 자료에 의한 Clark 모형의 저류상수 결정.” 한국수자원학회 학술발표회논문집, 한국수자원학회, pp. 1454-1458.
  5. 유철상, 김기욱, 이지호(2007). “유역 및 기상상태를 고려한 Clark 단위도의 매개변수 평가: 1. 대표 호우사상의 선정 및 분석.” 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제40권, 제2호, pp. 159-170. https://doi.org/10.3741/JKWRA.2007.40.2.159
  6. 유철상(2009). “Nash 모형 이용한 유역 저류상수 및 집중시간의 이론적 검토.” 한국수자원학회, 제42권, 제3호, pp. 235-246. https://doi.org/10.3741/JKWRA.2009.42.3.235
  7. 윤석영, 홍일표(1995). “Clark 모형의 매개변수 산정방법 개선.” 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제15권, 제5호, pp. 1287-1300.
  8. 윤태훈, 박진원(2002). “Clark 단위도의 저류상수 산정방법의 개선.” 한국수자원학회 학술대회논문집, 한국수자원학회, pp. 1334-1339.
  9. 윤태훈, 김성탁, 박진원(2005). “한국 중소하천의 Clark 모형 도달시간 및 저류상수의 재정의.” 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제25권, 제3호, pp. 181-187.
  10. 한국수자원공사(2008). PMP 및PMF 산정절차지침수립.
  11. Agiralioglu, N. (1988). “Estimation of the time of concentration for diverging surfaces.” Hydrological Sciences Journal, Vol. 33, No. 2, pp. 173-179. https://doi.org/10.1080/02626668809491236
  12. Boyd, M.J. (1978). “A storage-routing model relating drainage basin hydrology and geomorphology.” Water Resources Research, Vol. 14, No. 5, pp. 921-928. https://doi.org/10.1029/WR014i005p00921
  13. Clark, C.O. (1945). “Storage and the unit hydrograph.” Transactions of the American Society of Civil Engineers, Vol. 110, pp. 1419-1446.
  14. Linsley, R.K., Kohler, M.A., and Paulhus, I.L. (1982). Hydrology for Engineers, 3rd Edition, McGraw-Hill, New York.
  15. Nash, J.E. (1957). “The form of the instantaneous unit hydrograph.” International Association of Hydrological Sciences Publication, Vol. 45, No. 3, pp. 114-121.
  16. Pilgrim, D.H., and Johnston, P.R. (1976). “Travel times and nonlinearity of fold runoff from tracer measurements on a small watershed.” Water Resources Research, Vol. 12, No. 3, pp. 587-595.
  17. Russel, S.O., Kenning, B.F.I., and Sunnell, G.J. (1979). “Estimating design flows for urban drainage.” Journal of the Hydraulics Division, Vol. 105, No. 1, pp. 43-52.
  18. Sabol, G.V. (1988). “Clark unit hydrograph and Rparameter estimation.” Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 114, No. 1, pp. 103-111. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1988)114:1(103)
  19. Singh, V.P. (1976). “Derivation of time of concentration.” Journal of Hydrology, Vol. 30, pp. 147-165. https://doi.org/10.1016/0022-1694(76)90095-0
  20. Wong, T.S.W. (1995). “Time of concentration formulae for planes with upstream inflow.” Hydrological Sciences Journal, Vol. 40, No. 5, pp. 663-666. https://doi.org/10.1080/02626669509491451

Cited by

  1. Uncertainty of areal average rainfall and its effect on runoff simulation: A case study for the Chungju Dam Basin, Korea vol.16, pp.6, 2012, https://doi.org/10.1007/s12205-012-1646-x
  2. Parameter Decision of Muskingum Channel Routing Method Based on the Linear System Assumption vol.46, pp.5, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.5.449
  3. Evaluation for the Correction of Radar Rainfall Due to the Spatial Distribution of Raingauge Network vol.14, pp.6, 2014, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2014.14.6.337
  4. Parameters Estimation of Clark Model based on Width Function vol.46, pp.6, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.6.597
  5. Theoretical Backgrounds of Basin Concentration Time and Storage Coefficient and Their Empirical Formula vol.46, pp.2, 2013, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2013.46.2.155