• Title/Summary/Keyword: 매개변수 민감도

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Parameter Sensitivity Analysis of SWAT Model for Prediction of Pollutants Fate in Joman River Basin (조만강 유역의 오염물질 거동 예측을 위한 SWAT 모형의 매개변수 민감도 분석)

  • Kang, Deok-Ho;Kim, Tae-Won;Kim, Young-Do;Kwon, Jae-Hyun
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2008.02a
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    • pp.787-790
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    • 2008
  • The SWAT(Soil and Water Assesment Tool) is a relatively large scale model for the complicated watershed or river basin. The model was developed to predict the effect of land management practices on water, sediment and agricultural chemical yields in large complex watershed with varying soils, land use and management conditions over long periods of time. Usually streams are divided into urban stream and natural stream in accordance with the development level. In case of urban stream, according to urbanization, as impermeable areas are increasing due to the change of land use condition and land cover condition, dry stream phenomenon at urban stream is rapidly progressed. In this study, long term run-off simulations in urban stream are performed by using SWAT model. Especially, the model is applied in small scale water shed, Joman River basin. The optimization by the sensitivity analysis is also performed for the model parameter estimations.

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Applicability evaluation of velocity profile method by V-ADCP measuring real-time river water use (실시간 하천수사용량 계측을 위한 V-ADCP 유속분포법의 적용성 평가)

  • Song, Jae Hyun;Park, Moon Hyung;Cha, Jun-Ho;Kim, Chi Young
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.52 no.1
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    • pp.83-96
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    • 2019
  • In order to properly manage the river water use, it is necessary to collect reliable data of river water use. However, It is not easy to get credible river water use data in Korea because there are some difficultites in reporting and measuring river water use data. Thus, Han River Flood Control Office has installed and operated measuring facility using V-ADCP on the EOUBO intake open channel in the Gosan-Bongdong station section of the Mankyung river, where the use of agricultural water is large. In this study, the applicability of the V-ADCP velocity profile method was evaluated for real-time river water use. For this reason, the parameter sensitivity of Chiu's 2D velocity distribution equation was analyzed and the optimal parameters based on actual discharge data were calculated. In addition, the characteristics of the velocity profile method were analyzed by comparative evaluation of the rating curve method and the index velocity method.

DEM 격자크기와 최소하천의 임계면적에 따른 유역의 지형매개변수 변화특성 연구

  • 임동희;김기범;이상우;안승섭;이증석
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.50-53
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    • 2004
  • 하천 분기특성을 이용한 유출해석모형에서 최소하천의 크기는 매우 민감한 영향을 미치게 되므로 본 연구에서는 금호강 중류의 금호수위표지점 상류 유역을 대상으로 하여 DEM 격자크기와 최소차 하천의 임계면적에 따른 지형매개변수의 변화특성을 검토하였다. 분석에서는 유역내의 1:25,000 수치지형도를 $10\times10,\;30\times30,\;50\times50m$ 격자망으로 구성하여 하천차수별 개수, 유로연장, 면적, 만곡도, 배수밀도 및 유로연장 등을 대상으로 하였다.

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An Inner Region Velocity-Profile Formula of Turbulent Flows on Smooth Bed (매끄러운 하상위 난류의 내부 영역 유속 분포 공식)

  • Yu Kwon-Kyu;Yoon Byung-Man
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.39 no.9 s.170
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    • pp.737-744
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    • 2006
  • The velocity of the inner region of turbulent flow on a smooth bed has complex profile which can not be described with a simple formula. Though there have been a couple of formulas describing the profile, most of them have very complex forms, i.e., with many terms, with integration form, or with implicit forms. It means that it is hard to use them or it is difficult to estimate their parameters. A new single formula that describes the velocity profile of the inner region of the turbulent flow on a smooth bed was proposed. This formula has a form of the traditional log-law multiplied by a damping function. Introducing only one additional parameter, it can describe the whole inner range nicely. It approximates the law-of-the-wall in the vicinity of the bed and approaches to the log-law in the overlap region. The added parameter, damping factor, can be estimated very easily. It is not sensitive to the Reynolds number change and the velocity profile calculated by the formula does not change much due to the change of the parameter.

Application Muskingum Flood Routing Model Using Meta-Heuristic Optimization Algorithm : Harmony Search (최적화 알고리즘을 활용한 Muskingum 홍수추적 적용 : 화음탐색법)

  • Kim, Young Nam;Kim, Jin Chul;Lee, Eui Hoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.388-388
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    • 2019
  • 하도 홍수추적의 방법은 크게 수리학적 방법과 수문학적 방법으로 구분할 수 있다. 수리학적 홍수추적 방법은 정확하지만 대량의 자료가 필요하고 시간이 오래 걸린다. 이와 반대로 수문학적 홍수추적 방법은 정확성은 떨어지지만 소량의 자료만 있으면 되고 시간이 적게 걸린다. 여러 수문학적 홍수추적에 관한 연구들이 있으며 대표적으로 Muskingum 방법이 있다. Muskingum 방법 중 Linear Muskingum Model(LMM)은 방정식의 구조적 한계 때문에 정확한 홍수추적이 어려웠고, 이를 개선하기위하여 Nonlinear Muskingum Model(NLMM), Nonlinear Muskingum Model Incorporation Lateral Flow(NLMM-L) 및 Advanced Nonlinear Muskingum Model Incorporating Lateral Flow(ANLMM-L)이 제안되었다. 본 연구는 수문학적 홍수추적 중 Muskingum 방법의 결과 차이가 어떤 요인으로 인해 발생하는지 검토하였다. 최적화 알고리즘으로 화음탐색법(Harmony Search, HS)을 사용하였으며 LMM, NLMM, NLMM-L 및 ANLMM-L의 매개변수를 산정하였다. 각 방법에 적용 시 HS의 매개변수에 변화를 주어 민감도 분석을 실시하였으며, 분석을 위한 홍수자료는 The Willson Flood data (1947)를 선택하였다. 오차비교방법은 Sum of Squares(SSQ), Root Mean Square Errors(RMSE), Nash-Sutcliffe Efficiency(NSE)를 비교하였다. 비교 결과 알고리즘의 성능에 의한 차이보다 홍수추적 방법의 차이가 더 영향이 큰 것으로 나타났다.

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Estimation of Antecedent Moisture Condition in Rainfall-Runoff Modeling Based on Soil Water Balance Model (Soil Water Balance 모델을 이용한 강우유출 모형의 초기함수 조건 추정)

  • Lee, Ye-Rin;Kang, Subin;Shim, Eunjeung;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.307-307
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    • 2021
  • 개념적 강우-유출모형에서 토양수분과 관련된 물리적 거동은 간략화 된 형태로 강우 및 온도자료를 활용하여 중간변량(state variable)으로 간접적으로 고려되고 있다. 특히 강우-유출모형에 초기함수 조건은 선행함수조건을 고려하여 수문지질학적 평가를 통하여 결정되어야 하나, 일반적으로 가정되거나 모형에서 간략화 된 분석과정을 통해 추정되고 있다. 본 연구에서는 토양의 Water Balance 모형 기반의 개념적 토양수분 추정모형을 활용하였다. 토양수분의 시간적 변동성을 평가하는데 있어서 연속적으로 측정된 In-situ 토양수분 자료를 이용하여 모형의 적합성을 평가하였다. Green-Ampt 방법과 중력식 침투방법과 온도를 활용한 증발산 추정기법을 연계한 토양함수 평가 모형을 개발하였다. In-situ 토양수분 자료와 유역의 강수량 및 온도자료를 이용한 관련 매개변수를 Bayesian 기법을 통해 추정하였으며 매개변수의 민감도를 평가하여 제시하였다. 최종적으로 제안된 모형의 활용측면에서 강우-유출모형의 초기함수 조건으로써의 역할을 평가하였다. 구체적으로 첨두유량 및 유출고와 초기함수조건과의 관계를 제시하고 강우-유출모형에서 활용방안을 제시하고자 한다.

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Predicting extreme flood using a surrogate PCK model (대체모형 PCK를 이용한 극한홍수 예측)

  • Kim, Jongho;Tran, Vinh Ngoc
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.291-291
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    • 2021
  • 모형이 갖는 불확실성의 정량화나 매개변수의 최적화는 계산시간의 기하급수적인 증가를 가져온다. 계산시간의 효율성을 극대화할 수 있는 기법으로 최근 대체모형이 개발되었으며, 다양한 분야에서 적용되고 있다. 그러나 대체모형은 훈련된 데이터 공간에서 크게 벗어난 극한 사상를 정확하게 모의하기는 어려운 단점이 있다. 본 연구는 이와 같은 대체모형의 단점을 개선할 수 있는 새로운 PCK(polynomial chaos-krigging) 기법을 제시한다. PCK는 PCE(polynomial chaos expansion) 기법과 OK(ordinary krigging) 기법을 결합한 것이며, PCK의 효과는 기존의 PCE 및 OK 모형의 결과와 비교하여 입증하였다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같다. (1) PCK는 더 적은 수의 훈련 샘플만으로도 원래 모형을 더 정확하게 대체할 수 있다. (2) 원래 훈련 샘플보다 약 3배 더 큰 극한사상을 모의했을 때, PCE와 OK는 예측이 실패하였지만, PCK의 예측은 정확하였다. (3) 민감도 분석 결과 PCK의 매개변수 특성과 거동이 PCE 및 OK보다 원래 모형의 특성과 거동에 더 일치한다. 본 연구에서는 3개의 대체모형의 결과를 원래모형의 결과와 비교하였으며 그 적용성을 극한강우에 대해 검토하였다. 일반적으로 훈련 샘플의 범위와 비슷한 강우사상에 대해서는 모든 대체모형의 결과가 우수하였으나, 훈련 샘플의 범위에서 벗어난 극한 사상의 모의는 PCK만 적용이 가능하였다. 제안된 대체모형은 극한사상의 예측에 있어 기존 대체모형보다 매우 향상된 정확도를 제공함을 확인할 수 있었다.

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T-N and T-P Simulations in the Downstream of the Han River (한강 하류부에서의 총질소와 총인에 대한 수질모의)

  • 한건연;송재우
    • Water for future
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    • v.28 no.4
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    • pp.137-146
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    • 1995
  • QUAL2E model is applied to predict T-N and T-P concentrations in the downstream of the Han River. Sensitivity analysis shows that the pertinent parameters for T-N and T-P have small effects on the computed concentrations. The computed concentration profiles of T-N and T-P show good agreements with recently measured data. The future tributary loads of T-N and T-P have been estimated to simulate concentrations. The modeling result has been presented under the mean and low flow condition after wastewater treatment in the future.

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반응표면법과 Monte Carlo 모사를 이용한 불확실한 변동의 강건설계를 위한 확률적 민감도의 제안

  • 백석흠;이경영;조석수;주원식
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.89-89
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    • 2004
  • 결정적인 알고리즘과 입력정보의 사용은 평가된 해석과 실제 시스템 값과의 차이로 잘못된 결론을 이끌지도 모른다. 실제 시스템은 대부분 각각의 입력 매개변수들(input parameters)과 관계된 넓은 공차 영역(tolerance band)을 가지고 있어서 입력정보로 하나의 단일한 값을 할당하는 것이 어렵다. 단일 입력에 대한 한가지 해는 변동의 이해 없이 제한된 값이라는 것을 인식할 필요가 있는데 대개 결정론적 설계는 형상과 관련된 치수변동, 항복강도나 부재의 밀도, 탄성계수와 같은 재료 물성치의 불확실성(uncertainty)과 시스템에 작용하는 하중의 변동 등을 직접 고려하지 않고 설계를 수행하기 때문에 수용할 수 있는 오차의 범위 안에서 시스템의 응답을 정확히 평가하기가 쉽지 않았다.(중략)

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Sensitivity Analysis of ILLUDAS Model Parameters Based on Rainfall Conditions (강우조건이 ILLUDAS 모형 매개변수의 민감도에 미치는 영향 분석)

  • Lee, Jong Tae;Kim, Tae Hwa
    • Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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    • v.18 no.6
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    • pp.748-757
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    • 2004
  • In this study, we analyzed the sensitivity of parameters which affect the result of ILLUDAS model, in the various rainfall conditions. The three basins including Namgaja, Kings creek, Gray haven were selected for this research. The rainfall conditions are considered in terms of the rainfall frequency, the duration and the distribution. In most cases, the impermeability area ratio, the sewer slope, and the sewer roughness coefficient give more significant effects on the results than others. The results show that as increasing the rainfall frequency, the sensitivity of the parameters, sewer slope and roughness coefficient are rised, while the impermeability area ratio is decreasing. And also, for the duration of rainfall, the impermeability area ratio's sensitivity shows similar tendency. In case of the rainfall distribution, the parameters of the sewer roughness and the impermeability area ratio show more sensitive in Huff distribution. Especially, The impermeability area ratio is the most sensitive parameter in Central blocking and Yen & Chow distributions respectively.