• 제목/요약/키워드: Monthly water balance model

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물수지와 에너지수지 해석에 따른 수문기상성분 평가 (Evaluation of Hydrometeorological Components Simulated by Water and Energy Balance Analysis)

  • 지희숙;이병주;남경엽;이철규;정현숙
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권1호
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    • pp.25-35
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    • 2014
  • 본 연구는 TOPLATS 지표해석모형의 물수지와 에너지수지 해석에 따른 수문기상성분 비교를 통해 그 적용성을 평가하는데 목적이 있다. 대상지역은 낙동강유역을 선정하였으며 2003~2012년에 대해 1시간, 1 km의 고해상도 수문기상성분을 산출하였다. 안동댐과 합천댐유역의 관측 일/월단위 댐유입량과 모의유량 비교하여 두 유역의 모의치가 관측값과 유사함을 보였다. 또한 C3와 C4지점의 에너지성분에 대한 Diurnally 분석을 수행한 결과 에너지수지 해석에 따른 순복사량, 현열, 잠열의 일중 변화패턴이 물수지 결과에 비해 정확도가 높은 것으로 나타났다. 특히 C4지점의 순복사량과 잠열의 평균제곱근 오차는 각각 22.18 $W/m^2$와 7.27 $W/m^2$로 매우 낮게 나타났다. 여름철과 겨울철의 계절평균 토양수분과 증발산량은 각각 36.80%, 33.08%와 222.40 mm, 59.95 mm로 산정되었다. 이상의 결과로부터 고해상도의 수문기상성분 모의 시 에너지수지 해석방법을 이용하는 것이 더 합리적인 것으로 판단되며 본 연구 결과는 공간수문기상정보를 활용한 홍수 및 가뭄 등의 재해기상 감시 및 예측에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

격자기반의 토양수분추적표형 개발 : 보청천 유역 사례연구 (Development of GRld-eased Soil MOsture Routing Model (GRISMORM) Applied to Bocheongchun Watershed)

  • 김성준;채효석
    • Spatial Information Research
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    • 제7권1호
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    • pp.39-48
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    • 1999
  • 격자 물수지 기법을 이용하여 일단위 토양수분변화를 추적할 수 있는 분포형 토양수분추적모형을 개발하였다. 본 모형은 C-언어로 구성하여 다양한 GIS 소프트웨어들을 수용할 수 있도록 유연성을 확보하였다. 전처리 과정으로서 래스터 GIS 소프트웨어인 GRASS를 이용하여 모형에 필요한 자료를 준비하고 후처리과정으로서 모형의 결과를 GRASS상에서 도시할 수 있도록 구성하였다. 개발된 모형의 적용성을 검토하기 위하여 보청천 유역의 일부인 이평교 유역(75.6㎢)을 대상으로 이평교 지점에서의 실측 일유출량과 모형에 의한 모의발생치를 비교하였으며, 출력결과로서 월별로 정리된 토양수분 분포도를 GRASS상에 작성하여 예시하였다.

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Impact of water deficiency on agro economy: a case study of Northwest Bangladesh

  • Hasan, Mohammad Kamrul;Kim, Kye-Hyun
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.641-646
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    • 2009
  • This study examines the effects of water shortage on agricultural wages in Northwest Bangladesh. For this study, meteorological data including information on the monthly temperature, precipitation, wind speed, hour of sunshine and humidity of six weather stations have been utilized during the monitoring period from 1985 to 2005. With the objective to analyze water surplus and water deficiency, a simple soil-water balance model and the modified Penman formula were applied to the Northwest Bangladesh. The seasonality of Mann-Kendell trend statistics has been used to identify the spatial variation of water surplus and deficiency throughout the region. For micro level verification of the result, a detailed field survey has been conducted within the study area. The results showed that the values of the potential evapotranspiration estimated by the modified Penmen equation were negative for certain periods. In this instance, the water deficiency of the district of Rajshahi was observed significantly in the period of pre-monsoon and post-monsoon. The field study also verified that because of such deficiency in water, the agricultural scenario of the area was widely influenced which lead to less agricultural production and less economic benefits.

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저수지 가뭄지수를 활용한 농업가뭄 위험도 평가 (Agricultural Drought Risk Assessment using Reservoir Drought Index)

  • 남원호;최진용;장민원;홍은미
    • 한국농공학회논문집
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    • 제55권3호
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    • pp.41-49
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    • 2013
  • Drought risk assessment is usually performed qualitatively and quantitatively depending on the definition a drought. The meteorological drought indices have a limit of not being able to consider the hydrological components such as evapotranspiration, soil moisture and runoff, because it does not consider the water demand in paddies and water supply in reservoirs. Agricultural drought was defined as the reservoir storage shortage state that cannot satisfy water requirement from the paddy fields. The objectives of this study were to suggest improved agricultural drought risk assessment in order to evaluate of regional drought vulnerability and severity studied by using Reservoir Drought Index (RDI). The RDI is designed to simulate daily water balance between available water from agricultural reservoir and water requirement in paddies and is calculated with a frequency analysis of monthly water deficit based on water demand and water supply condition. The results indicated that RDI can be used to assess regional drought risk in agricultural perspective by comparing with the historical records of drought in 2012. It can be concluded that the RDI obtained good performance to reflect the historical drought events for both spatially and temporally. In addition, RDI is expected to contribute to determine the exact situation on the current drought condition for evaluating regional drought risk and to assist the effective drought-related decision making.

복하천 중상류 유역의 실제증발산량과 저류변화량 산정 (Estimation of Actual Evapotranspiration and Storage Change for the Bokahcheon Upper-middle Watershed)

  • 이정우;김남원;이정은
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권7호
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    • pp.615-628
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    • 2014
  • 본 연구에서는 복하천 중상류 유역에 대해 유역수문모델 SWAT-K를 적용하여 1996년부터 2012년까지의 실제증발산량을 모의하여 연별, 월별 변동 특성을 분석하였으며, 유역물수지법으로 증발산량을 산정할 때 유역의 저류변화량 영향에 대해 고찰하였다. 대상유역의 연도별 실제증발산량은 최소 401mm에서 최대 494mm까지 발생하였고 평균적으로 강수량 대비 약 31%인 436mm 발생하였다. 월단위 실제증발산량은 모의기간동안 평균적으로 12월에 최소값 10mm, 7월에 최대값 84mm 발생한 것으로 분석되었다. 자료기간에 따른 연평균 저류변화량의 크기를 평가한 결과 강수량과 유츨량 자료만을 이용하여 유역물수지법으로 연평균 실제증발산량을 추정하기 위해서는 적어도 약 4~5년의 자료를 이용해야 적절한 것으로 분석되었다. 또한, 연구 대상유역에 대해 저류변화량을 고려하여 유역물수지법으로 연단위, 월단위 실제증발산량을 산정할 수 있도록 강수량에서 유출량을 감한 값과 저류변화량간의 선형의 관계식을 제시하였다.

Gauging the climate-associated risks for paddy water management based on reservoir performance indices

  • Ahmad, Mirza Junaid;Cho, Gun-ho;Choi, Kyung-sook
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.515-515
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    • 2022
  • Climate change is strongly threatening the performance of agricultural reservoirs, which are instrumental in ensuring uninterrupted water supplies for rice cultivation in Korea. In this study, various performance indices were derived and overall sustainability of the 400 agricultural reservoirs was evaluated in the context of climate change trends during 1973-2017. Rice crop evapotranspiration, irrigation water requirements, runoff generation in the upstream watershed, and volumetric evaporation losses were plugged into a water balance model to simulate the reservoir operation during the study period. Resilience, reliability, and vulnerability are the three main indicators of reservoir performance, and these were combined into a single sustainability metric to define the overall system credibility. Historical climate data analysis confirmed that the country is facing a gradual warming shift, particularly in the central and southern agricultural regions. Although annual cumulative rainfall increased over the last 45 years, uneven monthly rainfall distribution during the dry and wet seasons also exacerbated the severity and frequency of droughts/floods. For approximately 85% of the selected reservoirs, the sustainability ranged between 0.35 to 0.77, and this range narrowed sharply with time, particularly for the reservoirs located in the western and southern coast regions. The study outcomes could help in developing the acceptable ranges of the performance indices and implementing appropriate policy and technical interventions for improving the sustainability of reservoirs with unacceptable ranges of the performance indices.

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광학위성을 활용한 임진강 접경지역 황강댐 저수지의 월단위 물수지 분석 (Monthly Water Balance Analysis of Hwanggang Dam Reservoir for Imjin river in Border Area using Optical Satellite)

  • 김진겸;강부식;유완식;황의호
    • 한국지리정보학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.194-208
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    • 2021
  • 임진강 상류 북한지역에 위치한 황강댐은 약 3억 5천만m3 규모의 저수지를 가지고 있으며, 하류로의 발전방류 이후 방류량 일부를 도수하여 예성강 유역의 생활, 공업, 농업용수를 공급하고 있는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 황강댐의 유역변경식 용수공급으로 인해 임진강 하류로 흘러내려 오는 유량이 감소하여 우리나라의 용수공급, 하천유지유량, 수질 및 생태환경에 부정적인 영향을 미치고 있다. 하지만 남북접경지역의 특성상 수문자료의 공유가 원활하지 못하고 황강댐의 운영방식을 알 수가 없으므로 하류부 남한측 지역의 피해위험이 상존하고 있다. 이에 본 연구에서는 광학 원격탐사 영상을 기반으로 보정된 수문모형과 물수지 분석을 통해 장기유출 개념의 월별 도 수량을 산정하였다. 2019년 1월부터 2021년 9월까지의 물수지 분석결과 황강댐의 평균 도수량은 29.2m3/s로서 이는 연간 9.22억 톤에 해당하는 수자원 양이며, 황강댐에 유입되는 연평균 유입량인 20.2억 톤 중 45.6%를 차지한다.

WRAP-SALT를 이용한 저수지 염분 추적 (Salinity Routing Through Reservoir using WRAP-SALT)

  • 이치헌;고택조
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.221-221
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    • 2012
  • The WRAP-SALT (Water Rights Analysis Package-SALT) simulation includes computation of end-of-month reservoir storage concentrations and mean monthly reservoir outflow concentrations for each month of the simulation. The model computes reservoir storage loads and concentrations based on load balance accounting algorithms and computes concentrations of water released and withdrawn from a reservoir as a function of the volume-weighted mean concentration of the water stored in the reservoir in the current month or previous months. A load budget accounting of the various component load inflows and outflows entering and leaving a reservoir is performed. A time history of storage concentrations computed for previous months is maintained for use in the lag procedure. This study presents computational methods for routing salinity through reservoirs for incorporation into WRAP-SALT simulation routines and methods for determining values for the parameters of the routing methods.

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농업가뭄대응을 위한 가뭄기상시나리오 모델 개발 및 적용 (Developing Model of Drought Climate Scenarios for Agricultural Drought Mitigation)

  • 유승환;최진용;남원호;김태곤;고광돈
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권2호
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    • pp.67-75
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    • 2012
  • Different from other natural hazards including floods, drought advances slowly and spreads widely, so that the preparedness is quite important and effective to mitigate the impacts from drought. Evaluation and forecast the status of drought for the present and future utilizing the meteorological scenario for agricultural drought can be useful to set a plan for agricultural drought mitigation in agriculture water resource management. In this study, drought climate scenario model on the basis of historical drought records for preparing agricultural drought mitigation was developed. To consider dependency and correlation between various climate variables, this model was utilized the historical climate pattern using reference year setting of four drought levels. The reference year for drought level was determined based on the frequency analysis result of monthly effective rainfall. On the basis of this model, drought climate scenarios at Suwon and Icheon station were set up and these scenarios were applied on the water balance simulation of reservoir water storage for Madun reservoir as well as the soil moisture model for Gosam reservoir watershed. The results showed that drought climate scenarios in this study could be more useful for long-term forecast of longer than 2~3 months period rather than short-term forecast of below one month.

고해상도 RCM 자료를 이용한 기후변화가 한강유역의 수자원(이수적 측면)에 미치는 영향 평가 (The Evaluation of Climate Change Impacts on the Water Scarcity of the Han River Basin in South Korea Using High Resolution RCM Data)

  • 김수전;김병식;전환돈;김형수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권3호
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    • pp.295-308
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기후변화가 수자원의 이수측면에서 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 검토하고자 한강유역에 대한 물수지 변화를 분석하였다. 이를 위하여, 우선 RegCM3 RCM ($27{\times}27\;km$)의 A2 기후변화 시나리오를 이용하여 모의된 70년의 일강우량을 강우유출모형인 SLURP 모형의 입력자료로 활용하여 70년의 일유출량을 모의하였다. 다음으로 수자원평가계획모형인 K-WEAP 모형을 이용하여 한강유역의 월별 물수지 분석을 실시하였다. 하지만, 미래의 물수요와 기후변화에 의한 유출량을 예측하는 데는 많은 불확실성을 내포하기 때문에 3개의 물수요와 50개의 유출 시나리오를 가정하여 검토하였다. 여기에서, 3개의 물수요 시나리오는 예상되는 물수요에 따라 저수요, 기준수요, 고수요로 구분되며, 50개의 유출 시나리오는 70년 기간 동안 50 set씩 모의된 유출량계열을 의미한다. 따라서 3개의 기후변화 시나리오와 50개의 유출량 시나리오를 조합하여 150 Set의 입력자료를 구성하고 K-WEAP 모형을 이용하여 분석하였다. 검토 결과 미래에 한강유역의 물부족량은 장기적으로 증가하는 것으로 예상되었다. 그리고 한강유역의 소유역별 물부족량을 검토한 결과 특정 소유역에서 물부족이 가중되고 장기적으로 한강유역 전체로 물부족이 예상되는 소유역이 증가함을 확인할 수 있었다.