• 제목/요약/키워드: Direct-runoff

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NRCS-CN 방법을 이용한 유역평균 유효우량 산정기법의 비교·분석 (Comparative Analysis of Estimation Methods for Basin Averaged Effective Rainfall Using NRCS-CN Method)

  • 문건우;유지영;안재현;김태웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.493-503
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    • 2014
  • 국내 유역에서 유효우량을 산정하기 위한 방법으로 주로 유역 평균 CN을 적용하는 NRCS-CN 방법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내 유역에 적절한 유역 대표 유효우량 산정법을 개발하기 위하여, 토지이용종류별 CN을 면적가중평균한 유역 대표 CN을 이용하여 산정한 유효우량(유효우량 I)과 토지이용종류별 CN을 이용하여 소구역 유효우량을 산정한 후 면적가중평균한 유효우량(유효우량 II)을 산정한 후, 관측된 강우-유출 자료를 이용하여 산정한 직접유출량과의 비교분석을 수행하였다. 본 연구 결과, 유효우량 II가 유효우량 I 보다 전반적으로 크게 산정되었으며, 이는 유효우량 I이 가지는 관측 직접유출량과의 오차를 크게 줄여주는 것이다. 또한, 본 연구에서 수행한 오차분석은 유효우량 II가 유효우량 I 보다 관측 직접유출량에 대한 높은 정확성을 가지는 것을 보여주었다.

물순환(循環)모델에 의한 산지소유역(山地小流域)의 유출특성(流出特性) 분석(分析) - 팔공산유역(八空山流域)을 대상(對象)으로 - (Analysis of Runoff Characteristics for a Small Forested Watershed Using HYCYMODEL - At a watershed in Mt. Palgong -)

  • 박재철;이헌호
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권5호
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    • pp.564-575
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    • 2000
  • 본 연구는 팔공산 산지소유역을 대상으로 기존의 물순환모델을 적용하여 산지 소유역에서의 장기유출특성을 구명하고자 설시하였다. 시험유역에서 1998년도와 1999년도의 5월에서 9월까지의 실측 강우량과 유출량의 수문자료를 이용하여 모델의 적합도 및 장기유출특성을 분석한 결과, 시험유역에서의 수위-유량 관계식 $Q=11.148H^{2.5867}$ ($R^2=0.9956$)를 산출하였고. 1998년 5월~9월의 유출율은 57.7%, 1999년 5월~9월의 유출율은 87.1%로 나타나 강우강도의 차이와 98년도 가을에 실시한 간벌의 영향으로 유출량이 증가한 것으로 판단하였다. 물순환모델을 적용하여 15개의 매개변수값을 결정하였으며, 이들 매개변수로 장기수문곡선을 재현한 결과, 모델의 적합도가 양호한 것으로 나타났다. 물순환모델로 계산한 간별 전후의 유출성분의 분석에 의하면 간벌 후에 직접유출 성분과 기저유출 성분이 각각 4%, 7% 정도 증가하고, 증발산량은 약 11% 감소한 것으로 나타났다. 그리고 물순환모델의 직접유출에 관계하는 매개변수인 $D_{50}$$K_h$, 기저유출에 관계하는 매개변수인 $K_u$를 이용하여 간벌의 영향과 모암의 풍화 정도 등 산림의 변화를 추정할 수 있었다.

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사대종확산 모형에 의한 유출해석 (RUNOFF ANALYSIS BY DEAD ZONE LONGITUDINAL DISPERSION ANALOGY)

  • 윤용남;차영기
    • 물과 미래
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    • 제12권1호
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    • pp.56-59
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    • 1979
  • 직접유출 수문곡선의 감수부를 유발하는 지표하류출 과정이 사대종확산모형기법에 의하여 모의되었다. 유출과정은 필시곡선도에 의한 소유역을 대표하는 개급적 선형 수로를 통하여 상류선형수로의 유출과 핵심 소유역의 유효강우량을 추적하여 수행된다. 유출 속도, 확산인자, 침투와 지표하흐름 영역에 관한 매개변수의 산출과정이 기록된다.

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강우시 광역논으로부터의 유출부하 특성 (Characteristics of Storm Runoff Loadings from a Paddy Field Area)

  • 오승영;김진수;오광영
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 1999년도 Proceedings of the 1999 Annual Conference The Korean Society of Agricutural Engineers
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    • pp.753-758
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    • 1999
  • Concentration and discharge have been intensively monitored at the drainage canal in a paddy field area during storm-periods. Among 4 storm runoffs, the No. 2 and No. 3 runoff was in the fertilizer application period. The specific load-specific discharge equation L=aQ\ulcorner have different characteristics for the pollutants. The coefficient of b generally shows values of more than 1 for T-N, about 1 for COD\ulcorner, and less than 1 for T-P. For same specific discharge, No. 2 runoff shows higher specific load than other runoffs. For the coefficient of determination of the L-Q equation, COD\ulcorner is higher than T-N and T-P. The mean concentration of direct runoff, significantly depending on the storm events, is 0.6 to 8.3mg/ιfor T-N, 0.05 to 0.51 mg/ι for T-P, and 10.0 to 18.3 mg/ι for COD\ulcorner.

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유역 단위 Horton 침투모형을 적용한 시간단위 초과우량 산출 절차 제시 (An Offer of a Procedure Calculating Hourly Rainfall Excess by Use of Horton Infiltration Model in a Basin)

  • 유주환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권6호
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    • pp.533-541
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    • 2010
  • 강우-유출모형에 의해서 유역내 강우로부터 직접 유출량을 산출하는 것은 홍수량 예측에 기초가 된다. 직접 유출량은 강우-유출모형에 의해서 초과우량 또는 유효우량으로부터 산출된다. 시간별 초과우량은 시간별 총 강우에서 강우의 손실량을 제하여 산출한다. 이 손실량은 강우-유출모형 내 여러 손실 중에 비중이 큰 침투 손실량과 같도록 취급할 수 있다. 여기서 초과우량 또는 유효우량 산출을 위해서 실용적으로 간편한 $\Phi$지수법, W지수법 또는 이의 수정법이 적용되어 왔다. 본 연구에서는 한 유역 내 강우 손실의 시간적 변화는 잘 알려진 Horton 침투 과정으로 간주하여 Horton 침투모형의 매개변수 값이 주어진 경우에 시간 단위별 침투손실 및 초과우량을 산출하는 절차와 적용 원칙을 제시하고 적용결과를 $\Phi$지수 방법의 적용결과에 비교하였다. 본 연구에서 산출한 강우사상에서 시간 단위의 Horton 침투량 값은 시간에 따라 지수적으로 감쇠되는 Horton 모형의 침투 과정을 잘 보여 준다.

GIS 기반 농경지 침수모의시스템의 구축 및 적용 (Applications of a GIS-based Paddy Inundation Simulation System)

  • 김상민;박종민;박승우
    • 한국농공학회논문집
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    • 제46권5호
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    • pp.107-116
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    • 2004
  • A GIS-based paddy inundation simulation system which is capable of simulating temporal and spatial inundation processes was established and applied in this paper. The system is composed of HEC-GeoHMS, and HEC-GeoRAS modules which interface the GIS and flood runoff models, and HEC-HMS, and HEC-RAS models which estimate the flood runoff. It was used to simulate storm runoff and inundation for a small rural watershed, the Baran HP#7, which is 10.69 $km^2$ in size. The simulated peak runoff, time to peak, and total direct runoff for eight storms were compared with the observed data. The results showed that the coefficient of determination ($R^2$) for the observed peak runoff was 0.99 and an error, RMSE, 11.862 $m^3$/s for calibration stages. In the model verification, $R^2$ was 0.99 and RMSE 1.296 $m^3$/s. Paddy inundation for each paddy growing stages in study watershed were estimated using verified inundation simulation system when probability rainfall was applied.

HEC-HMS 모형과 HEC-GeoHMS 모듈을 이용한 농업소유역의 홍수유출 해석 (Flood Runoff Analysis for Agricultural Small Watershed Using HEC-HMS Model and HEC-GeoHMS Module)

  • 김상민;성충현;박승우
    • 한국농공학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.119-127
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    • 2003
  • This paper documents recent efforts to validate the GIS-based hydrologic models, HEC-HMS and HEC-GeoHMS by the US Army Corps of Engineers. HMS and Geo-HMS were used to simulate storm runoff from a small rural watershed, the Balan HS#6. The watershed is 3.85 $\textrm{km}^2$ in size. The watershed topographic, soils, and land use data were processed using the GIS tool fur the models. Input parameters were retrieved and calibrated with the field data. The simulated peak runoff, time to peak, and total direct runoff fer twenty three storms were compared with the observed data. The results showed that the coefficient of determination($R^2$) for the observed peak runoff was 0.95 and an error, RMSE, 3.08 $\textrm{m}^3$/s for calibration stages. In the model verifications, $R^2$ was 0.89 and RMSE 6.79 $\textrm{m}^3$/s, which were slightly less accurate than the calibrated data. The simulated flood hydrographs were well compared to the observed. It was concluded that HMS and GeoHMS are applicable to flood analyses for rural watersheds.

HEC-HMS, HEC-GeoHMS를 이용한 황룡강유역의 유출분석 (Rainfall-Runoff Analysis in the Whangryong River Basin Using HEC-HMS and HEC-GeoHMS)

  • 김철;박남희
    • Spatial Information Research
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    • 제10권2호
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    • pp.275-287
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    • 2002
  • HEC-HMS와 HEC-GeoHMS를 이용하여 황룡강유역의 유출분석을 수행하였다. 황룡강유역을 HEC-GeoHMS와 GIS를 이용하여 3개의 소유역으로 분할하고 입력자료를 구축하였다. HEC-HMS의 SCS 유출곡선지수 손실계산모형, Snyder 단위유량도 직접유출모형, 지수함수 감수 기저유출모형, Muskingum 추적모형을 사용하여 선택된 홍수사상에 대한 유출량을 모의하였고 매개변수의 최적화를 실시하였다. 최적화된 매개변수를 사용하여 계산한 첨두유량을 관측치와 비교한 결과 매우 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 최적화된 매개변수값은 향후 황룡강유역의 유출량을 계산할 때 사용될 수 있을 것이다.

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유역의 강우-유출 특성을 고려한 NRCS-CN 방법의 선행토양함수조건의 재설정: 선행5일강우량을 기준으로 (Re-establishing the Antecedent Moisture Condition of NRCS-CN Method Considering Rainfall-Runoff Characteristics in Watershed Based on Antecedent 5-Day Rainfall)

  • 유지영;문건우;안재현;김태웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.849-858
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    • 2014
  • 유효강우량을 산정하는 NRCS-CN 방법의 선행토양함수조건을 결정하기 위하여 일반적으로 선행5일강수량이 사용된다. 본 연구에서는 유역의 유출특성을 고려하여 선행5일강수량의 기준값을 재설정하기 위해서 선행5일강수량의 기준값을 변화시키면서 실제 관측 직접유출고와의 오차에 대한 비교 분석을 실시하였다. 그 결과, 전체 18개 대상유역에서 본 연구에서 재설정한 기준값을 적용하여 산정한 직접유출량의 평균오차(RMSE = 27.3 mm)는 일반적으로 적용되는 기준값을 적용하여 산정한 직접유출량의 평균오차(RMSE = 35.2 mm)보다 감소하는 것으로 확인되었다. 또한, 향상 지수를 바탕으로 유역별 선행5일강수량의 기준에 대한 효율성을 평가한 결과, 본 연구에서 재설정한 선행5일강수량의 기준값을 활용하여 직접유출량을 추정하였을 경우, 평균적으로 약 30% 정도의 정확도가 향상되는 것으로 확인되었다. 이와 더불어 본 연구에서는 미계측 유역에 대한 선행5일강수량의 기준값을 재설정하기 위하여 지형지표를 활용한 선형회귀모형을 제안하였다. 회귀모형을 이용하여 재조정된 선행5일강수량의 기준값을 적용할 경우, RMSE가 감소(최소 0.4 mm에서 최대 15.1 mm)함과 동시에 Nash and Sutcliffe의 효율성 계수는 최대 0.33까지 증가하였다.

L-THIA 2012 유출 및 수질 자동 보정 모듈을 이용한 유출/비점부하량 산정 및 비점오염 부하량 포텐셜 등급화 (Evaluation of Runoff and Pollutant Loads using L-THIA 2012 Runoff and Pollutant Auto-calibration Module and Ranking of Pollutant Loads Potential)

  • 장춘화;금동혁;하준수;김경순;강동한;김극태;신동석;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.184-195
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    • 2013
  • Urbanization from agricultural/forest areas has been causing increased runoff and pollutant loads from it. Thus, numerous models have been developed to estimate NPS loading from urban area and Long-Term Hydrologic Impact Analysis (L-THIA) model has been used to evaluate effects of landuse changes on runoff and pollutant loads. However, the L-THIA model could not consider rainfall intensity in runoff evaluation. Therefore, the L-THIA model, capable of simulating runoff using 10-minute rainfall data, was applied to the study areas for evaluation of estimated runoff and NPS. The estimated Nash-Sutcliffe coefficient (NSE) values were over 0.6 for runoff, BOD, TN, and TP for most sites and watershed. The calibrated model was further extended to other counties for pollutant load potential evaluation. Pollutant load potential maps were developed and target areas were identified. As shown in this study, the L-THIA 2012 can be used for evaluation runoff and pollutant loads with limited data sets and its estimation could be used in identifying pollutant load hot spot areas for implementation of site-specific Best Management Practices.