Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회 논문집)

Korean Society of Hazard Mitigation (한국방재학회)
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Assessment of Conceptual Rainfall Runoff Models for Regionalisation at Miho Catchment

미호천 유역의 지역화 연구를 위한 개념적 강우유출모형의 평가

  • 최호훈 (충북대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 이효상 (충북대학교 공과대학 토목공학과)
  • Received : 2011.12.13
  • Accepted : 2012.02.13
  • Published : 2012.02.29
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Abstract

The risk of flood and drought have been increasing due to climate change. The major rivers catchments in Korea are relatively well maintained, however, most of mid-small sized ones, which are remained as ungauged, are still in difficulties in water resources management. Therefore, a reliable estimation of discharge is needed for flood risk management in mid-small sized catchment. This study is aimed to find the most suitable Rainfall-Runoff(RR) model for the regionalisation in upper Kemgang region. 9 RR models, which are combined form 3 Soil Moisture Accounting models and 3 Routing models in Rainfall-Runoff Modeling Toolkit(RRMT), are applied to 7 sub-catchments in Miho catchment. The performance of continuous simulation of these models is investigated with Monte-Carlo Analysis Toolkit(MCAT). The period of 2004~2007 and 2008~2009 are used for calibration and validation respectively. The Nash Surcliffe Efficiency($NSE^*$=1-NSE) measures is used as objective function. The results show that CWI-2PMP(0.09-0.39 in $NSE^*$) and PDM-2PMP(0.16-0.37 in $NSE^*$) are promising models for further regionalisation research in Upper Kumgang region. The routing components (2PMP) in RR models shows that the fast response of catchments are dominant hydrological characteristics in upper Keumgang region. Further research will increase the number of catchments to draw a concrete conclusion.

오늘날 이상기후의 영향으로 홍수 및 가뭄의 위험성이 커지고 있다. 대한민국의 대규모 하천 유역은 잘 관리되고 있으나, 많은 중소 규모의 유역은 미계측 유역으로 남겨져 있어, 수자원 관리에 어려움을 겪고 있다. 따라서 중소 규모 유역의 체계적인 물 위험 관리가 필요하며 이를 위해 신뢰할 수 있는 수문량 산정이 필수적이다. 본 연구는 금강 상류의 미호천 7개 소 유역에 Rainfall-Runoff Modeling Toolkit(RRMT)의 9개의 개념적 강우-유출모형(3개의 토양저류모형과 3개의 유역유출모형의 조합인)을 적용하여 향후 지역화 연구에 적합한 강우-유출모형을 선정하고자 한다. 2004년~2007년 및 2008년~2009년의 수문자료가 검정 및 검증에 적용되었다. 장기 유출모의 성능 분석은 Monte-Carlo Analysis Toolkit(MCAT)를 이용하였으며, 목적함수로는 Nash Sutcliffe Efficiency($NSE^*$=1-NSE)를 사용하였다. 그 결과 CWI-2PMP 모형 ($NSE^*$=0.09-0.39)과 PDM-2PMP($NSE^*$=0.16-0.37) 금강상류지역의 지역화를 위한 모형으로 판단되었으며, 개념적 강우유출 모형의 한 요소인 유역유출모형(2PMP)은 금강상류 지역의 빠른 반응 및 지표하 유출특성이 잘 반영되었음을 확인하였다. 향후 연구유역을 늘려 구체적인 결론을 얻을 필요가 있다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 충북대학교, 한국 연구재단

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