• 한국물환경학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.382-390
• /
• 2018

In this study, the LIDMOD3 was developed to design and evaluate low impact development (LIDMOD). In the same fashion, the LIDMOD3 employs a curve number (NRCS-CN) method to estimate the surface runoff, infiltration and event mean concentration as applicable to pollutant loads which are based on a daily time step. In these terms, the LIDMOD3 can consider a hydrologic soil group for each land use type LID-BMP, and the applied removal efficiency of the surface runoff and pollutant loads by virtue of the stored capacity, which was calculated by analyzing the recorded water balance. As a result of Model development, the LIDMOD3 is based on an Excel spread sheet and consists of 8 sheets of information data, including: General information, Annual precipitation, Land use, Drainage area, LID-BMPs, Cals-cap, Parameters, and the Results. In addition, the LIDMOD3 can estimate the annual hydrology and annual pollutant loads including surface runoff and infiltration, the LID efficiency of the estimated surface runoff for a design rainfall event, and an analysis of the peak flow and time to peak using a unit hydrolograph for pre-development, post-development without LID, and as calculated with LID. As a result of the model application as applied to an apartment, the LIDMOD3 can estimate LID-BMPs considering a well spatical distributed hydroloic soil group as realized on land use and with the LID-BMPs. Essentially, the LIDMOD3 is a screen level and simple model which is easy to use because it is an Excel based model, as are most parameters in the database. This system can be expected to be widely used at the LID site to collect data within various programmable model parameters for the processing of a detail LID model simulation.

• 한국습지학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.519-535
• /
• 2012

하천유역의 수문현상 분석 및 예측에서 강우-유출 모형의 신뢰성 제고를 위해 대상유역에 적합한 매개변수의 선정은 매우 중요하다. 특히 단위도 이론을 이용한 유역의 홍수량 결정인자 중 하나는 유효우량이며, 이를 계산하기 위해 NRCS의 유출곡선지수방법이 주로 사용된다. 여기서 유효우량에 직접적인 영향을 미치는 인자는 선행토양함수조건(AMC 조건)이다. 본 연구에서는 국내 상황에 적합한 선행토양함수의 선정기준을 찾고자 하였다. 이를 위해 홍수량 실측자료가 양호한 댐 유입량을 이용하였으며, 유역면적을 고려해서 보령댐, 합천댐, 남강댐 등이 선정되었다. 홍수량 산정모형의 홍수사상별 적정 매개변수 검정을 위해 최적화 기법을 적용했으며, 목적함수와 매개변수에 따른 CN의 변동성을 살펴보았다. 이를 통해 SCS에서 제안한 CN이 유역의 물리적인 특성에 따른 결정론적 변수지만 실제로는 강우의 사상에 따라 달라질 수 있으며, 매개변수의 최적화 수행시에 꼭 포함되어야 함을 알 수 있었다. 강우사상별 CN의 변동성은 매우 크게 나타났지만 대부분의 상한값이 AMC-III 조건의 범위 내에 위치하였다. 이는 설계 홍수량의 산정을 위한 선행토양함수조건은 AMC-III가 적절한 기준임을 의미하는 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제44권1호
• /
• pp.51-64
• /
• 2011

본 연구에서는 대유역의 홍수모의가 가능한 연속형 강우-유출모형을 개발하고자 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 가변저류변수와 유출곡선지수를 기반으로 하는 시단위 지표유출량 산정방법을 개발하였으며 수문성분을 토양수분에 대한 연속방정식에 적용하여 연속적인 강우에 대한 토양수분 모의가 가능하도록 모형을 구성하였다. 또한 유출수문성분과 유역 저류함수모형을 연계하여 유역에 대한 연속적인 유출모의가 가능하도록 하였으며 하도 저류함수모형을 이용하여 대유역에 대한 유출모의가 가능하도록 모형을 개발하였다. 대상유역은 낙동강 유역을 채택하였으며 2006년(보정기간) 및 2007~2008년(검증기간)의 홍수기간 동안 본류와 지류에 위치한 8개 유량관측지점에 대해서 모형의 정확도 평가를 수행하였다. 모든 평가지점에서 모의유량이 관측유량과 유사한 결과를 보이며 보정기간과 검증기간의 모형효율성계수는 각각 0.81~0.95와 0.70~0.94 범위의 우수한 결과를 보이는 것으로 나타났다. 또한 강우에 대한 토양수분의 거동과 수문 성분 발생량에서도 합리적인 결과를 도출하는 것으로 확인되었다. 이상의 결과로부터 본 연구에서 개발된 연속형 강우-유출모형은 대유역의 홍수예측에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권4호
• /
• pp.1171-1180
• /
• 2014

유역의 유효우량을 산정할 경우 NRCS-CN 방법을 이용하는 것이 보통이다. NRCN-CN 방법에서 유역의 유출특성을 나타내는 중요한 인자인 유출곡선지수(CN)은 미국 유역을 대상으로 개발되어졌기 때문에, 미국 이외의 국가에서 적용될 경우 지역의 강우-유출 특성을 반영하지 못하는 한계점을 가지고 있다. 이에 많은 연구에서 유역의 CN값을 보정하는 방법을 제시하고 있다. 본 연구에서는 우리나라에 적절한 유효우량 산정방법을 제시하기 위하여 유역의 CN값을 가중평균하는 방법과 유역의 경사도를 고려하여 CN값을 보정하는 방법을 적용하여 유효우량을 산정하고 이를 관측 유효우량과 비교 분석을 수행하였다. 본 연구 결과, 경사도를 고려하여 CN값을 보정할 경우 유효우량이 전반적으로 크게 산정되었으며, 유효우량의 지속시간 또한 길어지는 것으로 나타났다. 유효우량의 산정방법에 따른 통계학적 오차 분석을 수행한 결과, 경사도로 보정한 CN값을 적용한 가중평균 유효우량 산정방법이 관측 직접유출량과 높은 정확성을 가지는 것으로 나타났다. 또한, 관측 자료를 이용하여 추정한 초기손실량과 GIS 자료를 이용하여 추정한 최대잠재보유수량과의 관계를 분석한 결과, NRCS-CN 방법에서 적용되고 있는 선형가정은 실제 강우-유출 관계와 큰 차이를 가지고 있는 것으로 나타났다.

• Spatial Information Research
• /
• 제20권5호
• /
• pp.25-35
• /
• 2012

본 연구에서는 공간정보 자료원에 따른 수질특성의 영향을 비교하였다. 먼저, 비점오염부하량 평가에 영향을 미치는 토지피복별 기대평균농도(EMC)를 효과적으로 계산하기 위해, 영상분류를 통해 대청댐유역의 토지피복도를 구축하였으며, 이를 환경부 대분류 자료와 비교한 결과 88.76%의 높은 정확도를 확보하였다. 또한 토양도와 영상분류에 의한 토지피복도를 공간 중첩하여 유출곡선지수와 직접유출을 계산하였으며, 분석 결과 석천과 대청댐 유역이 가장 높게 나타났다. 그리고 직접유출과 기대평균농도를 조합하여 계산한 BOD에 대한 비점오염부하량은 삼가천합류점과 소옥천하류 유역이 높게 나타났으며, TN과 TP에 대한 비점오염부하량에서는 삼가천합류점과 봉황천하류 유역이 높게 나타났다. 영상분류에 의한 비점오염부하량의 효용성 평가를 위해 환경부 토지피복도에 의한 비점오염부하량과 상호 비교한 결과, 대청댐상류 유역에서 BOD, TN, TP에 대한 오염부하량의 오차가 각각 10.64%, 11.70%, 20.00%로 가장 크게 나타났다. 따라서 유역내 수질특성을 효과적으로 모의하기 위해서는 논과 밭이 포함된 공간정보를 활용하는 것이 비점오염부하량 평가에 바람직하다고 본다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제34권6호
• /
• pp.735-743
• /
• 2001

CN법은 토지이용변화로 인한 수문학적 영향을 판단하는 경우, 그 적용성이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 토지이용의 공간적분포를 분석하기 위해 Landsat 다중분광영상을 이용하였다. 분석된 영상자료로부터 산지지역을 식생밀도에 따라 재분류하고, 식생밀도가 유출에 미치는 영향을 분석하기 위해 CN법을 이용하였다. 토양도의 종류(정밀토양도, 개략토양도)에 따라 분석한 결과, CN은 식생밀도에 따라서는 변화가 미미한 반면 토양 도의 종류에 따라서는 매우 큰 차이를 보였다. 실측강우·유출자료와 비교해본 결과 CN추정에 있어 정밀토양도를 사용하는 것이 향상된 결과를 보였다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.591-597
• /
• 2013

For Kangjeong stream and Akgeun stream in the central part of the southern Jeju Island, on-site discharge estimation was carried out for approximately 10 months (July 2011-April 2012) twice a month on a regular basis by using ADCP (acoustic doppler current profiler) and long term rate of discharge was calculated by using SWAT (soil and water assessment tool) model. The discharge was $0.28-1.30m^3/sec$ for Kangjeong stream and $0.10-1.54m^3/sec$ for Akgeun stream. It showed the maximum in the summer and the minimum in the winter. As a result of parameter sensitivity analysis of SWAT model, CN (NRCS runoff curve number for moisture condition II), SOL_AWC (available water capacity of the soil layer), and ESCO (soil evaporation compensation factor) showed sensitive responses. By using the result, the model was corrected and the rate of discharge was calculated. As a result, the annual discharge rate was 27.12-31.86(%) at the Akgeun basin and 23.55-28.43(%) at the Kangjeong basin.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제58권5호
• /
• pp.59-69
• /
• 2016

This study aims to evaluate the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) hourly hydrological modeling performance and compare it with daily SWAT modeling parameters. For the Byeolmicheon catchment ($1.17km^2$) located in the upstream of Gyeongancheon watershed and total 18 storm events measured during 3 years (2011-2013), the hourly SWAT was calibrated and validated using the Green and Ampt (G&A) infiltration equation. The determination coefficient ($R^2$) and Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) of hourly SWAT discharge were 0.81 and 0.73 respectively, and the most sensitive parameter was soil saturated hydraulic conductivity (SOL_K) and calibrated with the average value of 0.075 mm/hr. In addition, the hourly SWAT simulation by G&A was compared with the daily SWAT simulation by SCS-CN (Soil Conservation Service-Curve Number) method for the whole 3 years period. The houlrly G&A results showed $R^2$ and NSE of 0.71 and 0.50, and the daily SCS-CN results were 0.71 and 0.66, respectively. The SOL_K by daily SCS_CN method was calibrated at 75.5 mm/hr, 1,000 times greater than the hourly G&A method. The next sensitive parameters for the hourly simulation were lag time of lateral flow (LAT_TIME) and lag time of surface runoff (SURLAG).

• 한국농공학회논문집
• /
• 제53권4호
• /
• pp.11-19
• /
• 2011

PADDIMOD2 was deloped to estimate nonpoint source pollution from paddy rice fields. The PADDIMOD2 was enhanced to estimate runoff and pollutant load during non-growing as well as growing season and to be easily used for public by development of Excel based system. Nutrient concentration and hydrology were based on Dirac delta function and continuous source function, and tank model for growing season and Event Mean Concentrations (EMCs) and SCS-Curve Number method for non-growing season. The PADDIMOD2 consists of three main component (input data, parameters data, and output data) by including eight Excel spread sheets. As a result of model application, total precipitation and irrigation were 1,051.7 mm and 439.2 mm, respectivley and surface runoff and water loss including infiltration and evapotranspiration were 463.0 mm and 947.9 mm, respectively. Annual nutrient loadings of T-N and T-P from study area were 6.7 kg/$km^2$/day and 0.5 kg/$km^2$/day, respectively. Development of PADDIMOD2 was focused on minimizing input data and maximizing user friendly system and is expected to be useful tool to evaluate various non-structure BMPs and estimate unit load from paddy rice fields for application at Korean TMDL.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제36권6호
• /
• pp.999-1012
• /
• 2003

본 논문의 목적은 위성영상 피복분류항목에 대해 통계적 접근법으로부터 산정된 유출곡선지수(CN)를 이용하여 계산 유효우량과 관측 유효우량을 비교함으로써 그 적용성을 검토하는데 있다. 검정을 위한 적용대상지역은 경안천 수위지점 상류유역, 백옥포 수위지점 상류유역, 괴산댐 수위지점 상류유역으로 선정하였으며 각 지역별로 4개의 홍수사상을 선정하였다. CN 값 산정을 위해 2000년에 획득된 Landsat-7 ETM 영상을 이용하여 토지이용도를 구축하였으며 개략토양도로부터 수문학적 토양군을 구축하였다. 유역평균 CN 값은 대상지역별로 71, 63, 66으로 나타났으며 계산 유효우량과 관측 유효우량의 비교결과 약30% 이내의 일정수준의 오차를 가지는 것으로 나타났다. 따라서 위성영상을 이용하여 미계측 유역의 CN 값 산정시 본 논문 I에서 개발한 CN 값을 적용함으로서 기존의 방법에 비해 보다 객관적인 값을 제시해줄 것으로 판단된다.