The flash flood is characterized as flood leading to damage by heavy rainfall occurred in steep slope and impervious area with short duration. Flash flood occurs when rainfall exceeds Flash Flood Guidance(FFG). So, the accurate estimation of FFG will be helpful in flash flood forecasting and warning system. Say, if we can reduce the uncertainty of rainfall-runoff relationship, FFG can be estimated more accurately. However, since the rainfall-runoff models have their own parameter characteristics, the uncertainty of FFG will depend upon the selection of rainfall-runoff model. This study used four rainfall-runoff models of HEC-HMS model, Storage Function model, SSARR model and TANK model for the estimation of models' uncertainties by using Monte Carlo simulation. Then, we derived the confidence limits of rainfall-runoff relationship by four models on 95%-confidence level.
This study was conducted to identify the runoff characteristics of non-point source according to rainfall in Nam watershed. Land-uses of the Nam watershed were surveyed paddy field 4.5%, crop field 6.8%, mountainous 78.7%, urban 2.4%, and etc. 7.7%. Mean runoff coefficients in each area were observed Ⅰ area 0.08, Ⅱ area 0.08, and Ⅲ area 0.05. In the relationship between the rainfall and peak-flow, correlation coefficients(r) were investigated Ⅰ area -0.8609, Ⅱ area 0.6035, and Ⅲ area -0.4913. In the relationship between the antecedent dry period and first flow runoff, correlation coefficients(r) were investigated Ⅰ area -0.9093, Ⅱ area -0.1039, and Ⅲ area -0.7317. The discharge of pollutant concentrations relates to the flow rate of storm-water. In the relationship between the rainfall and watershed loading, exponent values of BOD, COD, SS, and T-N were estimated to 1.2751, 1.2003, 1.3744, and 1.1262, respectively.
The purpose of this research is to understand the change of runoff characteristics by estimated spatial rainfall. Therefore, this paper largely composed of two parts. First, we compared the simulated result according to estimation method, ID(Inverse Distance Method, ID2(Inverse Square Distance Method), and Kr(General Covariance Kriging Method), after letting miss rainfall data to the observed data. Second, we reviewed the runoff characteristics of the distributed runoff model according to the estimated spatial rainfall. On the basis of Yuseong water level station, we select the target basin as Gabchun watershed. We assumed 1 point or 2 point of the 6 rainfall gauge stations in watershed were missed. We applied the spatial rainfall distributed by Kr to Hy-GIS GRM, distributed runoff model. When 1 point rainfall data is missed, Kr is superior to others in point rainfall estimation and runoff estimation of Hy-GIS GRM. However, in case rainfall data of 2 points is missed, all of three methods did not give suitable result for them. In conclusion, Kr showed better applicability than other estimated methods if rainfall's data less than 2 points is missed.
Soil loss is one of the significant disasters which have threatened human community and ecosystem. Particularly, Korea has high vulnerability of soil loss because rainfall is concentrated during summer and mountainous regions take more than 70% of total land resources. Accordingly, the sediment control management plan are required to prevent the loss of soil resources and to improve water quality in the receiving waterbodies. In this regard, the objectives of this study are 1) to quantify the effect of the Vegetative Filter Strip (VFS) on sediment runoff reduction and 2) to analyze the relationship of rainfall intensity and sediment runoff. For this, SATEEC and VFSMOD were used to estimate sediment runoff according to rainfall intensity and to quantify the effect of VFS on sediment runoff reduction, respectively. In this study, the VFS has higher impact on sediment reduction for lower maximum rainfall intensity, which means that the maximum rainfall intensity is one of significant factors to control sediment runoff. Also, the sediment with VFS considered was highly correlated with maximum rainfall intensity. For these results, this study will contribute to extend the applicability of VFS in establishing eco-friendly sediment control plans.
Kim, Yon-Soo;Chang, Kwon-Hee;Kim, Byung-Sik;Kim, Hung-Soo
Journal of Wetlands Research
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v.13
no.1
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pp.105-116
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2011
Changes in climate have largely increased concentrated heavy rainfall, which in turn is causing enormous damages to humans and properties. Therefore, the exact relationship and the spatial variability analysis of hydrometeorological elements and characteristic factors is critical elements to reduce the uncertainty in rainfall -runoff model. In this study, radar rainfall grid resolution and grid resolution depending on the topographic factor in rainfall - runoff models were how to respond. In this study, semi-distribution of rainfall-runoff model using the model ModClark of Inje, Gangwon Naerin watershed was used as Gwangdeok RADAR data. The completed ModClark model was calibrated for use DEM of cell size of 30m, 150m, 250m, 350m was chosen for the application, and runoff simulated by the RADAR rainfall data of 500m, 1km, 2km, 5km, 10km from 14 to 17 on July, 2006. According to the resolution of each grid, in order to compare simulation results, the runoff hydrograph has been made and the runoff has also been simulated. As a result, it was highly runoff simulation if the cell size is DEM 30m~150m, RADAR rainfall 500m~2km for peak flow and runoff volume. In the statistical analysis results, if every DEM cell size are 500m and if RADAR rainfall cell size is 30m, relevance of model was higher. Result of sensitivity assessment, high index DEM give effect to result of distributed model. Recently, rainfall -runoff analysis is used lumped model to distributed model. So, this study is expected to make use of the efficiently decision criteria for configurated models.
It is basic for a flood prediction to calculate direct runoff from rainfall in a basin by the rainfall-runoff model. The direct runoff is calculated from rainfall excess or effective rainfall based on a rainfall-runoff model. The total rainfall minus rainfall loss equals rainfall excess with time. This loss can be treated equal to an infiltration loss under the assumption that the infiltration is a major one among the losses in the rainfall-runoff model. Practically obtaining the infiltration loss $\Phi$ index method, W index method or modified ones of these have been used. In this study it is assumed the loss of rainfall in a basin be a well-known Horton infiltration mechanism. And in case that the parameter set is given in the Horton infiltration model a procedure and assumption for calculating hourly infiltration loss and rainfall excess are offered and the results of its application are compared with those of $\Phi$ index method. By this study it is well shown the value of Horton infiltration function is exponentially decay with time as the Horton infiltration mechanism.
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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v.49
no.1
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pp.3-13
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2007
In this study, spatial characteristics of rainfall in Imha basin were investigated by cross-correlation analysis among rainfall gaging stations and rainfall-runoff analysis used in HEC-HMS model for analysis of influence on observed rainfall. The Kriging technique was applied to rain(all analysis in Imha basin to reflect spatial characteristics of regional rainfall. Their results are compared to rainfall-runoff data with spatially distributed rainfall data as well as the classical thiessen method. The results by kriging technique approached by geostatistical method could reflect spatial characteristics of regional rainfall properly in Imha basin.
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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v.47
no.3
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pp.3-13
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2005
The conceptual rainfall-runoff models are used to predict complex hydrological effects of a basin. However, to obtain reliable results, there are some difficulties and problems in choosing optimum model, calibrating, and verifying the chosen model suitable for hydrological characteristics of the basin. In this study, Genetic Algorithm and SCE-UA method as global optimization methods were applied to compare the each optimization technique and to analyze the application for the rainfall-runoff models. Modified TANK model that is used to calculate outflow for watershed management and reservoir operation etc. was optimized as a long term rainfall-runoff model. And storage-function model that is used to predict real-time flood using historical data was optimized as a short term rainfall-runoff model. The optimized models were applied to simulate runoff on Pyeongchang-river watershed and Bocheong-stream watershed in 2001 and 2002. In the historical data study, the Genetic Algorithm and the SCE-UA method showed consistently good results considering statistical values compared with observed data.
A silica mine monitoring was conducted from March to December in 2008 to measure rainfall, runoff amounts and pollution loads. A total of 13 rainfall-runoff events were measured and analyzed with respect to runoff ratio, pollutant concentration and load, and initial flush. Over rainfall-runoff events, 95% confidence range of SS concentration was 942.5~2,056.2 mg/L. Other measured water quality indices also showed relatively large variation. This wide concentration variation was thought to be caused by the bare working ground of the mine that was used to store, process and transport the mined silica. Total pollution load of the 13 rainfall-runoff events was SS 17,901 kg/ha, $COD_{Cr}$ 160.9 kg/ha, $COD_{Mn}$ 111.24 kg/ha, BOD 79.6 kg/ha, T-N 13.8 kg/ha, T-P 3.5 kg/ha, and TOC 39.3 kg/ha. Initial flush was not well observed except SS. Very high SS concentration and load was occurred when rainfall was large. Therefore, it was recommended to manage the bare ground not to discharge excessive pollutants during wet days by covering the ground or constructing runoff treatment systems such as a sediment basin.
Rainfall-runoff models are used for efficient management, distribution, planning, and design of water resources in accordance with the process of hydrologic cycle. The models simplify the transition of rainfall to runoff as rainfall through different processes including evaporation, transpiration, interception, and infiltration. As the models simplify complex physical processes, gaps between the models and actual rainfall events exist. For more accurate simulation, appropriate models that suit analysis goals are selected and reliable long-term hydrological data are collected. However, uncertainty is inherent in models. It is therefore necessary to evaluate reliability of simulation results from models. A number of studies have evaluated uncertainty ingrained in rainfall-runoff models. In this paper, Meta-Gaussian method proposed by Montanari and Brath(2004) was used to assess uncertainty of simulation outputs from rainfall-runoff models. The model, which estimates upper and lower bounds of the confidence interval from probabilistic distribution of a model's error, can quantify global uncertainty of hydrological models. In this paper, Meta-Gaussian method was applied to analyze uncertainty of simulated runoff outputs from $Vflo^{TM}$, a physically-based distribution model and HEC-HMS model, a conceptual lumped model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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