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앙상블 칼만필터를 연계한 추계학적 연속형 저류함수모형 (I) : - 모형 개발 -
Stochastic Continuous Storage Function Model with Ensemble Kalman Filtering (I) : Model Development 원문보기

韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, v.42 no.11, 2009년, pp.953 - 961  

배덕효 (세종대학교 물자원연구소.토목환경공학과) ,  이병주 (세종대학교 토목환경공학과)

초록
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본 연구의 목적은 현재 국내 홍수예경보 시스템의 유출해석모형으로 이용되고 있으며 단일 호우사상에 대해 적용이 가능한 유역 및 하도 저류함수모형을 추계학적 연속형 저류함수모형으로 개발하고자 하는데 있다. 이를 위해 기존 저류함수모형에 토양수분 산정 컴포넌트를 추가하고 지표면유출, 중간유출, 지하수유출 및 실제증발산량을 토양수분의 함수로 나타내어 각 수문성분에 대한 연속적인 모의가 가능하도록 하였다. 또한 실시간 관측유량자료 동화를 위해 앙상블 칼만 필터 기법을 도입하여 확정론적 모형을 추계학적 모형으로 개선하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 추계학적 연속형 저류함수모형은 장기간의 연속적인 유출해석이 가능할 뿐만 아니라 관측자료 동화를 통해 기존 저류함수 모형보다 신뢰성 있는 결과를 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The objective of this study is to develop a stochastic continuous storage function model for enhancement of an event-oriented watershed and channel storage function models which have been used as an official flood forecast model in Korea. For this study, soil moisture accounting component is added t...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 기존의 사상형 저류함수모형을 연속형 모형으로 개선하기 위해 유역의 토양수분 산정 컴포넌트를 개발하였으며 세부 수문성분들을 토양수분의 함수로 표현하여 연속적인 모의가 가능하도록 하였다.
  • (4) and (6)을 이용할 수 있다. 본 연구에서는 이와같은과정으로부터 개발된 모형을 연속형 저류함수모형이라명명하고자한다.
  • 본 연구에서는 추계동역학적 연속형 저류 함수모형을 개발하고 적용성을 평가하기 위해 논문을 두 부분으로 나누어 구성하고자 한다. 첫 번째 논문에서는 기존의사 상형 저류함수모형을 연속형 모형으로 확장하고 관측 유량 자료 동화를 위한 EnKF 기법 연계 및 추계학적 연속형 저류함수모형 개발에 대해 기술하고자 하며, 두 번째 논문에서는 개발된 모형을 시범유역에 적용하여 실시간 홍수예측의 적용성을 평가하고자 한다.
  • 본 연구에서는 현재 국내 홍수예경보 시스템의 유출해석에 이용되고 있는 저류함수모형을 실시간 홍수예경보 목적에 맞게 개선하기 위해 추계동역학적 연속형 저류함수모형을 개발하였다. 사상형 모형을 연속형 모형으로 확장하기 위해 기존 모형에 토양수분 산정 컴포넌트를 추가하여 자유수와 장력수 영역 내 토양수분의 연속적인 모의가 가능하도록 하였다.
  • 본 연구의 두 번째 논문에서는 앞서 개발된 추계학적 연속형 저류함수모형의 타당성을 검증하기 위해 안동댐과 임하댐을 포함한 낙동강 상류유역에 대해 모형을 적용하고 홍수예보를 위한 유출모형으로서의 가능성을 평가하고자 한다.
  • 구성하고자 한다. 첫 번째 논문에서는 기존의사 상형 저류함수모형을 연속형 모형으로 확장하고 관측 유량 자료 동화를 위한 EnKF 기법 연계 및 추계학적 연속형 저류함수모형 개발에 대해 기술하고자 하며, 두 번째 논문에서는 개발된 모형을 시범유역에 적용하여 실시간 홍수예측의 적용성을 평가하고자 한다.

가설 설정

  • 또한 #는 백색잡음(white noise)으로강우와 같은 입력자료와 모형의 매개변수 및 모형의 구조적 한계로부터 발생하는 모든 오차를 의미한다. 3, 는평균이 0이고 분산이 #정규분포(normal distribution)를 갖는 것으로 가정된다.
  • 식에서 #는 t + l 시점의 상태변수 참값을 의미한다. 다만, 실제 상태변수의 참값을 얻는 것은 불가능하므로 EnKF 기법에서는 참값을 앙상블 상태변수의 평균값으로 가정한다. 따라서 모형의 오차는 Eq.
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참고문헌 (22)

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