대 한 토 목 학 회 논 문 집 제32권 제6B 호·2012년 11월 pp. 355 ~ 361
수 공 학
K-DRUM 모형의 개선을 통한 광동댐 유역의 봄철 융설 모의
Snow Melting Simulation of Gwangdong Dam Basin in the Spring Season Using Developed K-DRUM Model
김현식*·강신욱**·황필선***·허영택****
Kim, Hyeon Sik · Kang, Shin Uk · Hwang, Phyil Sun · Hur, Young Teck
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Abstract
Gwangdong Dam Watershed is affected by the increased discharge caused by the melting snow in the spring season. There- fore, simulation results obtained using hydrologic models have generally been inaccurate in relation to discharge without snow pack and melt modules. In this research, a grid based distributed rainfall runoff model (K-DRUM) was developed using a snow pack and melt module, and has been applied in the Gwangdong Dam Watershed to simulate the discharge for a four year period. A previous version of K-DRUM, which does not include a snow pack or melt module, was used to calculate the dis- charge in order to compare the snow melt effect. The simulation period lasted about 7 months from October of the previous year to April of this year using hourly precipitation and weather observed data. To evaluate the model performance, NSE, PBIAS and RSR statistics techniques were applied using the simulation results of the discharge. From the results of reliability evaluation, the K-DRUM model, which uses a snow pack and melt module, had a good applicability for the runoff simulation considering the snow melt effect in the spring.
Keywords : gwangdong dam, snow pack and melt, K-DRUM, reliability evaluation
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요 지
광동댐 유역은 융설에 의한 봄철 유출량 변화가 두드러지게 나타나는 유역으로서, 융설을 고려하지 않고 유출량을 산정할 경우 결과에 대한 신뢰성이 저하될 밖에 없다. 본 연구에서는 K-DRUM 모형에 융·적설 모듈을 포함하여 광동댐 유역을 대상으로 최근 4년간 봄철 유출량 모의를 수행하였다. 또한 융·적설 효과를 비교하기 위해 융·적설 모의기능이 적용되지 않은 경우와 적용한 경우의 결과를 비교하였다. 모의기간은 전년도 10월부터 해당연도 4월까지로 약 7개월간이고, 시단위 강우자료와 기상자료를 입력자료로 사용하였다. 유출량 모의 결과에 대한 모형의 성능을 평가하기 위하여 NSE, PBIAS, RSR 지수로 평가하였다. 신뢰성 평가 결과, 융·적설 모듈을 적용한 K-DRUM 모형은 봄철 융설에 의한 유출모의에 적용 성이 우수한 것으로 나타났다.
핵심용어 : 광동댐, 융·적설, K-DRUM 모형, 신뢰성 평가
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1. 서 론
우리나라는 국토의 약 70% 가 산악으로 구성되어 있으며 ,
지형적 영향으로 국지 규모의 다양한 기상 특성과 수문환경 의 변화가 나타난다 . 특히 북동부 산악지역의 경우 , 강수의 빈도 및 수량이 계절에 따라 현격한 차이가 발생함에 따라 수자원의 양적 평가에서 겨울과 봄의 융·적설에 대한 고려 가 필수적이다 ( 김성준과 임혁진 , 2005). 최근 30 년의 연평균 신적설량은 태백산간 지역이 80 cm 이상으로 가장 많고 , 영
남지역과 호남 남해안 지역이 10 cm 이하로 가장 적다 . 강
설이 많은 지역의 경우 기온 상승으로 인해 융설이 발생하
여 지표수 및 지하수 유출에 영향을 미친다 ( 강신욱과 유승엽 , 2008).
융설 및 적설에 의한 유출을 모의하기 위해서 과거부터 많은 융설 모형이 개발되어 왔다 . 개발된 모형들은 단순한
통계적 모형 (Zuzel and Cox, 1975) 에서 복잡한 분포형 모
형 (Morris, 1985) 에 이르기까지 그 형태가 다양하고 , 모형의
형식에 따라 요구되는 입력자료도 다르다 . 모형의 형식이 융 설의 물리적 과정을 표현할 수 있고 , 입력자료가 풍부하고 정확하다면 모형의 결과는 정확할 것임은 분명하나 , 국내의 융설에 관한 연구 현실을 감안하면 개념적 융설모형이 적절
하다 ( 배덕효와 오재호 , 1998). 개념적 융설모형은 다음과 같
*정회원·
K-water
물관리센터물관리기획팀장(E-mail : [email protected])
**
K-water
물관리센터선임연구원(E-mail : [email protected])
***정회원·
K-water
물관리센터실장(E-mail : [email protected])
****정회원·교신저자·