• Title/Summary/Keyword: Nash모형

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Parameter Estimation for Nash Model and Diskin Model by Optimization Techniques (최적화 기법을 이용한 Nash 모형과 Diskin 모형의 매개변수 추정)

  • Choi, Min-Ha;Ahn, Jae-Hyun;Kim, Joong-Hoon;Yoon, Yong-Nam
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.1 no.3 s.3
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    • pp.73-82
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    • 2001
  • This study examines the applicability of the Nash model and the Diskin model, which are linear and nonlinear runoff models, respectively, by applying optimization techniques to the parameter calibration of the two models. Nonlinear programming which is one of traditional optimization techniques and Genetic Algorithm which has been actively applied recently are used in this study. The Nash and Diskin models which use the calibrated parameter with a flood events are applied to a different flood event in Soyang Dam basin. The results obtained from the parameter calibration show slight discrepancy depending upon the flood events. It has been found in the comparion between the observed hydrograph and the hydrographs obtained from the parameter calibration that the Diskin model can better simulate the observed hydrograph than the Nash model can, especially, for the peak flow. This can be analyzed that the Diskin model which is a nonlinear runoff model is better off in simulating the nonlinear characteristic of the rainfall-runoff process.

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Derivation and Comparison of Nash and Diskin Models for IUH (Nash 모형과 Diskin 모형을 이용한 순간단위도의 유도 및 비교 연구)

  • Park, Jin-Uk;Yu, Cheol-Sang;Kim, Jung-Hun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.33 no.1
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    • pp.123-132
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    • 2000
  • In the study the instantaneous unit hydrographs (IUHs) based on the linear Nash (1957) and the nonlinear Diskin (1964) models are derived and compared for the Soyang river basin. Total 14 rainfall runoff events are used for the study and the model parameters are estimated by minimizing the sum of square error considering runoff hydrograph ordinates as relative weights. The representative IUHs for both models are decided to show an average shape of derived IUHs. In the application of the representative IUHs of Nash and Diskin, Diskin model shows better performances in reproducing the observed outflows, especially the peak flow. In the comparison of two Diskin models little difference could be found between the IUHs with the same or different number of two characteristic reservoirs.rvoirs.

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Interpretation to Geomorphologic Parameters of Nash Model Based on Dynamic Fractal Dimensions of Channel Network (하천망의 동적 Fractal 차원을 기반으로 한 Nash 모형의 지형학적 매개변수에 대한 해석)

  • Zhang, Ning;Kim, Joo Cheol;Jung, Kwansue;Felix, Micah Lourdes
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.166-166
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 고전적 순간단위도 모형 중의 하나인 Nash 모형의 매개변수와 하천망의 동적 Fractal 차원 사이의 관계를 체계적으로 분석하여 해당 매개변수의 수문학적 의미를 추론해 보는 것이다. Nash 모형의 경우, GIUH 이론과의 결합을 통하여 Horton 비를 기반으로 한 두 매개변수의 지형학적 추정 방법이 일찍부터 제안되어 왔다 (Rosso, 1984; Bhunya, 2008). 특히 Liu(1992)는 2차원 자유 Euclidean 공간 내에서 percolation cluster 모형의 응집구조와 유역의 배수구조 사이의 비교를 통하여 하천망의 Fractal 차원을 정적 Fractal 차원과 동적 Fractal 차원으로 구분하고 양자의 수문학적 의미에 대하여 강조한 바 있다. 본 연구에서는 문헌 조사 (Morisawa, 1962; Marani et al., 1991; Rosso et al., 1991)를 통하여 수집한 비교적 신뢰성 있는 국외 하천망들에 관한 정보를 기반으로 Nash 모형의 매개변수와 하천망의 동적 Fractal 차원 사이의 관계를 분석해 보았다. 주요한 결과로서 Nash 모형의 형상 매개변수와 하천망의 Fractal 차원 사이에는 밀접한 상관관계가 존재함을 알 수 있었으며 이를 통하여 하천망의 Fractal 차원을 이용하여 해당 매개변수를 직접 추정할 수 있는 관계식을 제시할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 분광 차원과 Nash 모형의 첨두 좌표 사이의 관계를 통하여 겉보기에서로 다른 유역들 사이에 존재할 수 있는 수문학적 상사성을 평가할 수 있는 기준의 수립 역시 본 연구과정을 통하여 제시할 수 있으로 판단된다. 후속 연구로서 국내외 다수 유역들에 대한 지형분석을 통하여 본 연구에서 얻은 결과의 보편성을 검정하고 수문학적 자료들에 대한 검증을 통하여 Nash 모형을 기반으로 한 다양한 수문학적 모형들의 개선 방안을 제시해 보고자 한다.

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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;Shin, Jung-Woo
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.43 no.6
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    • pp.559-569
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    • 2010
  • 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.

Separation of Baseflow using Antecedent Recession Requirement and Estimation of Representative Unit Hydrograph by the Nash model (경사급변점을 이용한 기저유출분리와 Nash 모형에 의한 대표단위도 추정)

  • Jung, Jin-Young;Kang, Boo-Sik;Cha, Young-Kee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1762-1767
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    • 2007
  • 일반적으로 유역의 대표단위도 산정에는 적용의 간편성을 이유로 수평직선분리법을 주로 사용하여 왔으며 이를 단기호우사상에 대한 모의에 적용해 왔다. 그러나 수평직선분리법에 의한 기저유량의 산출은 연구자의 주관성이 반영될 수 있는 가능성이 다분하며 총유출에 대한 기저유출의 기여가 상대적으로 크게 되는 장기유출모의에 대해서는 그 신뢰도가 떨어진다고 할 수 있다. 따라서 장기유출모의에서는 신뢰성있는 기저유출분리를 통한 합리적인 대표단위도를 유도하는 것이 필요하다. 또한 이 같은 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 USGS(U.S GEOLOGICAL SURVEY)에서 개발한 기저유출분리 프로그램인 PART(stream flow Partitioning)를 이용하여 기저유출을 분리하고 Nash 모형을 이용하여 유역의 대표단위도를 유도했으며 검증을 위해 강우-유출 모형인 HEC-HMS에 유도된 대표단위도와 합성단위도를 적용하여 실제유출량에 대한 통계분석을 실시하였다. 그 결과 Nash모형의 매개변수를 n은 6.4, K는 0.33으로 산정할 수 있었고, PART에 의해 기저유출을 분리하여 유도된 단위도가 수평직선분리법에 의해 유도된 대표단위도 보다 장기유출모의에서 더 우수한 결과를 보였다. 또한 실측유출량과 모의유출량의 첨두값에 대한 오차도 PART에 의한 방법이 더 작음을 알 수 있었다.

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The Impact of Characteristic Velocities Considering Geomorphological Dispersion on Shape of Instantaneous Unit Hydrograph (지형학적 분산을 고려한 특성유속이 순간단위도 형상에 미치는 영향)

  • Choi, Yong-Joon;Kim, Joo-Cheol;Hwang, Man-Ha
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.43 no.4
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    • pp.399-408
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    • 2010
  • The sensitivity of Nash model parameters is analyzed about characteristic velocities considering geomorphological dispersion in the present study. And changing shape of IUH compared and analyzed as variation of characteristic velocities through numerical experiment. Application watersheds are selected 4 subwatersheds which are located at main stream of Bocheong basin. The mean and variance of hillslope and stream path length are estimated in each watershed with GIS. And Nash model parameters are estimated with moments of path lengths and characteristic velocities. The changing trend about IUH which is derived Nash model parameters are compared as variation of characteristic velocities. The Major results of this study are summarized as follows. The Nash model parameters sensitively present changes about hillslope characteristic velocity. And the effect of the peak discharge and shape of recession in IUH dominate with hillslope's characteristic velocity, the effect of the peak time and shape of ascension in IUH dominate with channel's characteristic velocity.

Analysis of the Nash Model Using the Similarities of Hydrogeomorphologic and Time Response Characteristics (수문지형특성 및 시간응답특성의 상사성을 이용한 Nash 모형 해석)

  • Seong, Gi-Won
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.30 no.2
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    • pp.97-106
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    • 1997
  • Parameters of the Nash model were analyzed using similarity concepts for the hydrogeomorphologic and the time response characteristics, then the application of parameter estimation was performed for a basin where no data are available. The self-similarity was investigated to evaluate the similarity of hydrogeomorphologic characteristics and to derive a equation for the time of concentration. The relation between model parameters and time characteristics such as travel and lag time, were developed to obtain their properties of similarity. There were remarkable results about the assessment for basin similarity and the application to an ungaged basin in Wi stream basin.

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An Indirect Approach Determining Parameters of Clark's Model Based on Model Fitting to the Gamma Distribution function (Gamma분포형 함수 적합을 이용한 Clark 모형의 매개변수 간접추정)

  • Seong, Kee-Won
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.36 no.2
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    • pp.223-235
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    • 2003
  • An indirect or supplementary approach is proposed for determining the parameters of the Clark's model in order to improve existing defect in estimating the parameters. The gamma-distribution type function is employed to represent the Clark's model, which takes the same form as the Nash's model, so that parameter estimation is not difficult since it can be performed with a simple optimization process. Analytic forms of Clark's models parameters are introduced using parameters of the proposed methodology to give traditional form of Clark's. An application to a watershed has shown that the proposed approach can preserve the properties of observed data. Based the application, the new approach is recommended as an alternative to the existing parameter estimating methodology.