장·단기 유출 모형을 이용한 대청댐 유역의 수문특성 분석

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An accurate and efficient hydrologic forecasting is needed for water resources development and optimum water resources management. The long-and short-term runoff data is very important to determine the storage capacity of hydrologic structures and for efficient management of water use. Generally a daily long-term rainfall model for irrigation and an hourly short-term rainfall model for flood control are used separately. There it is needed to use a combined model for rainfall-runoff analysis
The purpose of this study was to evaluate the changes of long-term and short-term runoff characteristics of a large river basin due to construction of a large multipurpose dam using NWS-PC Model, which was simulated with rainfall data, evapotranspiration data and phisiographic data. The phisiographic parameters of the model are obtained from the established GIS database and some parameters to account for the hydrologic variation are quantified from remote sensing film taken before and after reservoir construction. Rain and observed runoff data of the year, 1975, were used to calibrate the model. After having calibrated the model by trial and error method, runoff characteristics of 10 years before and after dam construction were simulated.
The sensitive analysis of major parameters used in the model is conducted and from the result of this analysis, LZTWM is the most sensitive to total runoff in long-term rainfall-runoff simulation and LZFSM is the most sensitive to peak runoff in short-term rainfall-runoff simulation.
From the simulation results, the relative error of calculated discharge to observed discharge was found to be within approximately 10%. Therefore, the model was considered to be adaptable in this study, and the changes in long-term runoff characteristics were evaluated based on the runoff computations.
Based on the analysis of before and after the construction of the dam, peak flow in Gongju has been found to decrease 772cms in 1984, and 4,166cms in 1995, and in Gyuam 477cms in 1984, and 3,442cms. In addition, analysis results for estimation probability flood have shown that the amount of flood has decreased by 11∼15% in Gongju, and 10% in Gyuam.
In conclusion, it was found that runoff ratio of watershed upstream of the reservoir is slightly increasing due to the hydrologic variation, and the flood peak flows decrease due to storage effect of the reservoir, whereas, low flows are, on the average, increased due to regulated outflow releases from the reservoir.
Alternative Title
Hydrological Analysis of Daecheong Dam Watershed Using Long-and Short-term Runoff Model
Alternative Author(s)
Kim, Young-Gyun
일반대학원 토목공학과
일반대학원 토목공학과
Awarded Date
Table Of Contents
제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구동향 2
1.3 연구방법 및 범위 7

제 2 장 모형의 고찰 10
2.1 NWS-PC모형의 개요 10
2.1.1 모형의 개요 10
2.1.2 NWS-PC모형의 구조 11
2.2 초기 매개변수의 산정방법 12
2.2.1 SAC-SMA 모형의 매개변수 13
2.2.2 기본자료의 구성 15
2.2.3 토성에 의한 주요 매개변수 18
2.2.4 흐름 추적법 21
2.3 민감도 분석 24
2.3.1 민감도 분석의 개요 24
2.3.2 민감도 분석 방법 27
2.4 최적화기법 28
2.4.1 Rosenbrock 최적화 기법 29

제 3 장 대상유역의 선정 33
3.1 대상유역의 개황 33
3.2 금강유역의 수문관측소 현황 37
3.3 유역의 특성분석 39
3.3.1 GIS를 이용한 유역특성분석 39
3.3.2 금강유역의 수문학적 토양군의 분류 44
3.4 댐건설로 인한 수문특성 변화 분석 47

제 4 장 장기유출 특성의 분석 53
4.1 지리정보시스템의 수문모형에의 적용 53
4.1.1 지리정보시스템의 개요 53
4.1.2 GIS를 이용한 유역 특성인자의 추출 54
4.1.3 원격탐사자료를 이용한 유역특성 분석 57
4.2 유출해석에 필요한 수문 기상 정보 61
4.2.1 수위-유량 관계자료 61
4.2.2 강우자료 63
4.2.3 잠재 증발산의 추정 66
4.3 매개변수의 산정 69
4.3.1 SAC-SMA 모형의 매개변수 산정 69
4.3.2 기본 입력자료의 구성 70
4.3.3 매개변수 산정 72
4.3.4 모형의 지형 특성 변수의 추정 76
4.3.5 민감도 분석 결과 81
4.3.6 정확도 평가 85
4.4 댐 건설 전후의 유출해석 86
4.4.1 대상사상의 선정 86
4.4.2 댐 건설이전의 유출 해석 87
4.4.3 댐 건설이후의 유출 해석 95

제 5 장 단기유출 특성의 분석 113
5.1 단기유출 모형의 선정 113
5.2 단기유출 모형과 GIS와의 결합 113
5.3 댐 건설 이전의 단기유출 해석 114
5.3.1 단기유출 사상의 선정 및 매개변수의 추정 114
5.3.2 댐 건설 이전의 단기유출 해석 결과 114
5.4 댐 건설 이후의 단기유출 해석 116
5.5 확률홍수량 산정을 통한 분석 121
5.5.1 확률홍수량 산정을 위한 자료의 수집 121
5.5.2 확률분포모형과 검정 123
5.5.3 댐 건설 전·후의 빈도별 홍수량 산정 및 비교 분석 126

제 6 장 결 론 129

참 고 문 헌 132
김영균. (2009). 장·단기 유출 모형을 이용한 대청댐 유역의 수문특성 분석.
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General Graduate School > 4. Theses(Ph.D)
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