Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회 논문집)

Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

GIUH Variation by Estimating Locations

단위도 산정지점에 따른 GIUH 형상 변화에 관한 연구

  • 주진걸 (고려대학교 공과대학 건축사회환경공학부) ;
  • 양재모 (고려대학교 공과대학 건축사회환경공학부) ;
  • 김중훈 (고려대학교 공과대학 건축사회환경공학부)
  • Received : 2011.01.19
  • Accepted : 2011.02.16
  • Published : 2011.02.28
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

RV-GIUH must be applied at an outlet or a junction of highest order stream of a subbasin because the model was derived for basins following Horton's ordering system. However hydrograph is calculated at various locations which does not fit to the desirable points. Therefore, some guideline is required for RV-GIUH application in practice. This study would like to suggest the outlet location criteria for appling RV-GIUH at un-gauged basin. Locations were selected by moving to upstream from outlet of Sanganmi basin and unit hydrograph using derived and simple RV-GIUH were estimated at each location. As the results, the peaks of RV-GIUH in upstream were exaggerated because of distortion of length ratio and total stream length. To avoid this error, the location must be selected at 60% downstream of highest stream length. To apply RV-GIUH at various places, equations correcting distortion of total stream length were suggested. With the correcting equations, it can be possible that RV-GIUH is applied at 20% downstream of highest stream length. Application and precision of RV-GIUH will be improved through this research.

RV-GIUH는 Horton의 차수법칙을 따르는 유역에 대하여 유도되었으며, 소유역의 출구부분, 또는 대상유역의 최고차 하천이 본류에 합류하는 지점에서 RV-GIUH를 적용하여 단위도를 산정하는 것이 바람직하다. 그러나 현실적으로는 유출량 산정지점이 다양한 지점에서 결정되며, 이런 지점들은 반드시 소유역의 출구부분과 일치하지는 않는다. 따라서 실무적인 필요에 의하여 결정된 유출량 산정지점에서 RV-GIUH를 적용하기 위한 최소한의 가이드라인이 필요하다. 본 연구에서는 미계측 유역에 RVGIUH를 적용하는데 있어 유역 출구를 적절하게 결정하기 위한 기준을 제시하고자 하였다. 평창강의 상안미 유역의 출구지점으로부터 상류로 이동하며 유출량 산정지점을 선정하였으며, 각 소유역에 대하여 RV-GIUH 유도식과 간략식을 사용하여 단위도를 산정하고 소유역의 출구에서 산정한 단위도와 비교하였다. 그 결과 상류로 이동할수록 단위도의 첨두가 증가하는 양상을 확인할 수 있었다. 이는 길이비의 왜곡에 의한 총 유하길이의 차이 때문에 발생하는 오차이다. 이러한 오차를 피하기 위해서는 최고차 하천의 시작지점에서 총 길이의 60% 지점보다 하류에서 단위도를 산정해야 할 것으로 분석되었다. RV-GIUH를 좀 더 다양한 지점에 적용할 수 있도록 하기 위하여 총 유하길이의 차이를 보정할 수 있는 보정식을 제안하였다. 제안된 보정식을 사용하면, 최고차 하천의 시작지점에서 총 길이의 20% 지점부터 RV-GIUH를 적용할 수 있는 것으로 판단된다. 본 연구를 통하여 RV-GIUH를 적용성 및 정확성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 김남원 (1998) 미계측 유역의 확률홍수량 추정을 위한 동역학적 홍수빈도모형개발, 강원대학교, 박사학위 논문.
  2. 김상단, 유철상, 윤용남 (2000) 지형형태학적 순간단위도의 특성속도에 대한 고찰, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제33권, 제3호, pp. 315-330.
  3. 김주철, 윤여진, 김재한 (2005) Nash 모형의 지체시간을 이용한 GIUH 유도, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제38권,제10호, pp. 801-810.
  4. 김진훈, 배덕효 (2006) 한강유역 한계유출량 산정, 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제39권, 제2호, pp. 151-160.
  5. 김태균 (1987) 지형형태학적 순간단위도 이론을 이용한 하천유역의 강우 유출 해석, 석사학위논문, 고려대학교.
  6. 문장원, 유철상, 김중훈 (2001) 동역학적 홍수빈도 모형의 적용 및 해상도 영향 분석, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제34권, 제1호, pp. 81-90.
  7. 이정식 (1987) 유역의 지형 및 강우특성 인자를 고려한 순간단위도에 관한 연구, 박사학위 논문, 연세대학교.
  8. 조홍재, 이상배 (1990) 수문응답의 지형학적 합성방법에 관한 연 구, 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제10권, 제1호, pp.99-108.
  9. 주진걸, 함대헌, 전환돈, 이정호, 김중훈 (2008) 3, 4차 하천에서의 GIUH 유도식과 간략식에 의해 산정된 순간단위도의 비교연구, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제11 호, pp. 1107-1121.
  10. 최현, 김부길, 이지형, 강인준 (2004) 원격탐사자료를 활용한 지 형학적 순간단위유량도 작성, 대한토목학회논문집, 대한토목학 회, 제24권, 제2B호, pp. 111-122.
  11. 함대헌, 주진걸, 전환돈, 김중훈 (2008) 4차 하천에서의 GIUH의 유도 및 초기확률의 보정에 관한 연구, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제2호, pp. 229-239.
  12. 허창환, 이순탁 (2002) 하천유역에서 GIS를 이용한 GIUH 모형 의 해석, 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제35권, 제3 호, pp. 321-330.
  13. 한국수자원관리 종합정보 홈페이지 (http://www.wamis.go.kr)
  14. Bhaskar, N.R., Parida, B.P. and Nayak, A.K. (1997) Flood estimation for ungaged catchments using the GIUH, Journal of Water Resources Planning and Management, ASCE, Vol. 123, No. 4, pp. 228-238. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(1997)123:4(228)
  15. Franchini, M. and O'Connell, P. E. (1996) Ananlysis of the dynamic component of the geomorphologic instantaneous unit hydrograph, Journal of hydrology, Vol. 175 No. 1-4, pp. 407-428. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(96)80018-7
  16. Jain, S. K., Singh, R. D., and Seith, S. M. (2000) Design flood estimation using GIS supported GIUH approach, Water Resources Management, Vol. 14, No. 5, pp. 369-376. https://doi.org/10.1023/A:1011147623014
  17. Jain, V. and Sinha, R. (2003) Derivation of unit hydrograph from GIUH analysis for a Himalayan river, Water Resources Management, Vol. 17, pp. 355-375. https://doi.org/10.1023/A:1025884903120
  18. Kirkby, M.J. (1976) Tests of the random network model, and its applications to basin hydrology, Earth Surf. Processes, Vol. 1, No. 3, pp. 197-212. https://doi.org/10.1002/esp.3290010302
  19. Leoplod, L.B. and Maddock, T. Jr. (1953) The hydraulic geometry of stream channels some physiographic implications, U.S. Geological survey professional paper, No. 252. Washington, D.C.
  20. Rodriguez-Iturbe, I. and Valdes, J. (1979) The Geomorphologic Structure of Hydrologic Response, Water Resources Research, Vol. 15, No. 6, pp. 1409-1420. https://doi.org/10.1029/WR015i006p01409
  21. Rodriguez-Iturbe, I., Gonzalez-Sanabia, M. and Bras, R.L. (1982) A geomorphoclimatic theory of the instantaneous unit hydrograph, Water Resources Research, Vol. 18, No. 4, pp. 877-886. https://doi.org/10.1029/WR018i004p00877
  22. Sahoo, B., Chatterjee, C., Raghuwanshi, N.S., Singh, R. and Kumar, R. (2006) Flood estimation by GIUH based Clark and Nash models. Journal of Hydrologic Engineering, ASCE, Vol. 11, No. No. 6, pp. 515-525. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0699(2006)11:6(515)
  23. Sarangi, A., Madramootoo, C.A. Enright, P. and Prasher, S.O. (2007) Evaluation of three unit hydrograph models to predict the surface runoff from a Canadian watershed, Water Resources Management, Vol. 21, pp. 1127-1143. https://doi.org/10.1007/s11269-006-9072-9
  24. Sorman, A.U. (1995) Estimation of peak discharge using GIUH model in Saudi Arabia, Water Resources planning and management, ASCE, Vol. 121, No. 4, pp. 287-293. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9496(1995)121:4(287)
  25. Wang, C.T., Gupta, V.K. and Waymire, E. (1981) A geomorphologic synthesis of nonlinearity in surface runoff. Water Resources Research, Vol. 17, pp. 545-554. https://doi.org/10.1029/WR017i003p00545

Cited by

  1. Application of the Width Function Instantaneous Unit Hydrograph: A Case Study of Cheongmi River vol.33, pp.4, 2013, https://doi.org/10.12652/Ksce.2013.33.4.1425
  2. Flood Estimation and Evaluation of Efficiency of Sewer Networks Using Geomorphological Analysis vol.18, pp.7, 2018, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2018.18.7.569