• 한국농공학회:학술대회논문집
• /
• 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.281-284
• /
• 2002

Geographic Information System (GIS) has advantage of analyzing spatial distributed data and handling spatial data for hydrologic analysis. Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System(HEC-HMS) with HEC-GeoHMS was used to analyze flood runoff at agricultural small watershed. HEC-GeoHMS, which is an ArcView GIS extension designed to process geospatial data for HEC-HMS, is a useful tool for storing, managing, analyzing, and displaying spatially distributed data. Hydroligical component including peak discharge, time to peak, direct runoff, baseflow for Balhan study watershed, which is located in Whasung city, Kyunggi province, having an area of $29.79km^2$, were calculated using the HEC-HMS model with HEC-GeoHMS.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제56권4호
• /
• pp.9-19
• /
• 2014

The objective of this study was to evaluate of the Tank model in simulating runoff discharge from rural watershed in comparison to the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model. The model parameters of SWAT was calibrated by the shuffled complex evolution-university Arizona (SCE-UA) method while Tank model was calibrated by genetic algorithm (GA) and validated. Four dam watersheds were selected as the study areas. Hydrological data of the Water Management Information System (WAMIS) and geological data were used as an input data for the model simulation. Runoff data were used for the model calibration and validation. The determination coefficient ($R^2$), root mean square error (RMSE), Nash-Sutcliffe efficiency index (NSE) were used to evaluate the model performances. The result indicated that both SWAT model and Tank model simulated runoff reasonably during calibration and validation period. For annual runoff, the Tank model tended to overestimate, especially for small runoff (< 0.2 mm) whereas SWAT model underestimate runoff as compared to observed data. The statistics indicated that the Tank model simulated runoff more accurately than the SWAT model. Therefore the Tank model could be a good tool for runoff simulation considering its ease of use.

• Water Engineering Research
• /
• 제4권3호
• /
• pp.141-154
• /
• 2003

Nonpoint source pollutants from agriculture are identified as one of the main causes of water quality degradation in the United States. The Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF) was used to simulate runoff, nitrogen, and sediment loads from an urbanizing watershed; the Polecat Creek watershed located in Virginia. Model parameters related to hydrology and water quality were calibrated and validated using observed hydrologic and water quality data collected at the watershed outlet and at several sub-watershed outlets. A comparison of measured and simulated monthly runoff at the outlet of the watershed resulted in a correlation coefficient of 0.94 for the calibration period and 0.74 for the validation period. The annual observed and simulated sediment loads for the calibration period were 220.9 kg/ha and 201.5 kg/ha, respectively. The differences for annual nitrate nitrogen ($NO_3$) loads between the observed and simulated values at the outlet of the watershed were 5.1% and 42.1% for the calibration and validation periods, respectively. The corresponding values for total Kjeldahl nitrogen (TKN) were 60.9% and 40.7%, respectively. Based on the simulation results, the calibrated HSPF input parameters were considered to adequately represent the Polecat Creek watershed.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제57권4호
• /
• pp.121-133
• /
• 2015

The TANK model has been widely used in rainfall-runoff modeling due to its simplicity of concept and computation while achieving forecast accuracy. A major barrier to the model application is to determine parameter values for ungauged watersheds, leading to the need of a method for the parameter estimation. The objective of this study was to develop regression equations for estimating the 3th TANK model parameters considering their variations for the ungauged watersheds. Thirty watersheds of dam sites and stream stations were selected for this study. A genetic algorithm was used to optimize TANK model parameters. Watershed characteristics used in this study include land use percent, watershed area, watershed length, and watershed average slope. Generalized equations were derived by correlating to the optimized parameters and the watershed characteristics. The results showed that the TANK model, with the parameters determined by the developed regression equations, performed reasonably with 0.60 to 0.85 of Nash-Sutcliffe efficiency for daily runoff. The developed regression equations for the TANK model can be applied for the runoff simulation particularly for the ungauged watersheds, which is common for upstream of agricultural reservoirs in Korea.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제47권12호
• /
• pp.1121-1134
• /
• 2014

유사발생 잠재성 및 토양침식으로 인한 유사발생 위험성이 높은 것으로 평가된 내성천유역을 대상으로 강우-유출-토양침식-유사이송으로 이어지는 유역단위의 분포형 모형을 구축하였으며 유출과 유사농도 모의 결과에 주요한 영향을 미치는 조도계수 및 투수계수의 민감도 분석을 실시하였다. 모의결과, 내성천유역의 토지 피복이 숲인 지역의 조도계수를 0.4에서 0.45로 변경하여 지표수 유출 유속을 감소시킴으로써 향석 지점에서의 유출곡선에 미치는 영향을 분석하였으나 유출수문곡선의 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 평균 유사농도 값과 유사농도의 범위에 있어서도 모의 결과가 근소하게 증가하나 유의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 투수계수에 대한 민감도 분석 결과, 투수계수 값을 저감 시킬수록 총 유출량 및 첨두 유출량은 점차 증가하는 것으로 나타났다. 유사농도 모의의 경우에도 투수계수를 저감시킬수록 모든 지점에서 평균 유사농도 및 유량에 따른 유사농도 범위가 증가하였으며, 향석 지점의 경우 투수계수를 50% 저감하였을 때 유사 농도 모의 값이 유량-유사량 관계식에 의해 계산된 값과 가장 근사한 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제18권9호
• /
• pp.983-992
• /
• 2009

The purpose of the present study is to analyze pollutant runoff characteristics from non-point sources in Joman River basin. The present study contains analyzed results of rainfall and SS, BOD, COD, TN, TP runoff from Joman River basin. This study contains a sensitivity analysis of parameters that affect the simulation results of rainfall and pollutants runoff. Result of the sensitivity analysis shows that proportion of watershed and impervious areas is the most sensitive to peak discharge and total flowrate for rainfall runoff and that WASHPO is the most sensitive parameter for pollutants runoff. For parameter estimation and verification, flowrate and water quality is measured at the Kangdong Bridge in Haeban stream. A single rainfall event is use to perform parameter estimation and verification. Results of the present study show that total pollutant loads of Joman River basin is 11,600 ton of SS, 452 ton of BOD, 1,084 ton of COD, 515 ton of TN, and 49 ton of TP, respectively. In addition, it is found that contribution ratio of non point source and total source is 89% of SS, 63% of BOD, 61% of COD, 21% of TN, and 32% of TP, respectively.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제42권9호
• /
• pp.703-713
• /
• 2009

유역에서의 댐은 이수와 치수 측면에서 매우 큰 역할을 담당하고 있으며, 특히 집중호우 기간 동안의 댐 방류는 강우에 의해서 발생되는 유출과 더불어 댐 하류의 홍수조절에 직접적인 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 댐 방류와 강우에 의한 유출의 영향을 동시에 받는 댐 하류 지점에 대한 유출모의를 위해서 HyGIS (Hydro Geographic Information System) 환경에서 운영되는 분포형 강우-유출 모형인 GRM (Grid based Rainfall-runoff Model)을 적용하고 이에 대한 적용성을 평가하고자 한다. 대상 유역은 한강 수계의 여주 수위관측소 상류로 선정하였으며, 충주 조정지댐과 횡성댐의 방류량 및 강우의 영향을 반영하여 유출모의를 수행하고, 이를 여주 수위관측소에 대해서 검증 하였다. 모형의 적용결과 모의된 유출 수문곡선은 관측 수문곡선을 잘 재현하였으며, 이를 통해서 GRM 모형은 댐방류와 강우가 유역유출에 미치는 영향을 적절히 모의할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.200-204
• /
• 2012

In engineering hydrology, an estimation of precipitation loss is one of the most important issues for successful modeling to forecast flooding or evaluate water resources for both surface and subsurface flows in a watershed. An accurate estimation of precipitation loss is required for successful implementation of rainfall-runoff models. Precipitation loss or hydrological abstraction may be defined as the portion of the precipitation that does not contribute to the direct runoff. It may consist of several loss elements or abstractions of precipitation such as infiltration, depression storage, evaporation or evapotranspiration, and interception. A composite loss rate model that combines four loss rates over time is derived as a lumped form of a continuous time function for a storm event. The composite loss rate model developed is an exponential model similar to Horton's infiltration model, but its parameters have different meanings. In this model, the initial loss rate is related to antecedent precipitation amounts prior to a storm event, and the decay factor of the loss rate is a composite decay of four losses.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제38권2호
• /
• pp.167-177
• /
• 2005

본 연구는 미국 지질조사국에서 개발된 장기유출모형인 PRMS 모형을 금강유역 내 용담댐유역에 적용함으로써 PRMS 모형의 공간적인 특성과 유출 모의에 대한 효율성을 검토하였다. 공간적인 유출특성을 구체화하기 위하여 소유역구분과 HRU수의 증감에 따른 유출의 변화를 고찰하였다. 그 결과 소유역 구분에 따라, HRU증감에 따라 유역말단부에서 유량의 변화는 실제로 크게 변화하지 않는 것으로 나타났으며, 따라서 PRMS 모형은 준 분포형적인 성질보다는 오히려 집중형의 성질을 갖는 모형임을 알 수 있었다. 반면, 용담댐유역의 지형입력자료를 USGS의 입력 자료형식으로 변환하고 소유역과 HRU를 고정한 후 최적화 과정을 통하여 유역특성의 매개변수를 설정하였고 이를 실측치와 비교하여 국내 유역의 PRMS 모형의 적용성을 검증하였다. 그 결과 실측자료의 정확성이 제고될 경우, PRMS 모형은 장기 유출특성을 잘 모사하는 모형으로 적용이 가능할 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제53권3호
• /
• pp.155-166
• /
• 2020

본 연구에서는 국내 산지지형을 대표하며, 타 댐 유역에 비해 비교적 수문(수위/유량)관측소와 자료가 많은 용담시험유역에 기상레이더 강수량 추정 값(RAR)을 적용해 산지지형 댐 유역에서 강우의 시공간적 변동성과 이에 따른 홍수량의 정확한 분석을 통해 홍수 시 댐 유입량의 정확한 산정 등에 활용할 목적으로 홍수 유출모의를 수행하였다. 모의에는 최근 5년(2014~2018년) 동안 발생한 비교적 독립적인 총 8개의 홍수사상을 적용하였으며, 모형은 HEC-GeoHMS와 ModClark 방법을 통해 분포형 강우를 적용할 수 있는 비교적 간단한 모형인 HEC-HMS를 활용하였다. 아울러 이 과정에서 레이더 강수량의 모형적용을 위해 NCL 및 Python 기반의 자료처리 스크립트 프로그램을 개발하여 활용하였다. 연구 결과로서 기상레이더 강수량 추정 값(RAR)이 관측에 비해 다소 과소 추정(R² 0.86)된 것을 알 수 있었고, 기존 지점관측 기반 유역평균 강수량을 사용한 방법과의 비교에서는 레이더 강수량을 적용한 모형이 유역의 강우-유출 도달시간 등과 관련된 매개변수 값의 큰 조정 없이도 홍수유출을 효율적으로 (8개모의 평균 E_NS 0.863, R² 0.873, 그리고 PBIAS 7.49%) 잘 모의하는 것을 파악할 수 있었다.