$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

SWAT과 MODSIM-DSS 모형을 연계한 금강유역의 농업용수 공급능력 평가
Assessment of Agricultural Water Supply Capacity Using MODSIM-DSS Coupled with SWAT 원문보기

대한토목학회논문집 = Journal of the Korean Society of Civil Engineers, v.33 no.2, 2013년, pp.507 - 519  

안소라 (건국대학교 사회환경시스템공학과) ,  박근애 (워싱턴대학교 사회환경공학과) ,  김성준 (건국대학교 사회환경시스템공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구에서는 SWAT 모형과 MODSIM-DSS 모형을 이용하여 금강유역(9,865 $km^2$)의 농업용수 공급능력을 평가하고자 하였다. 하천유역 네트워크 물수지 모형인 MODSIM-DSS를 이용하여 금강유역을 14개의 소유역으로 구분하고 다목적댐과 농업용 수리시설을 고려한 물수지 네트워크를 소유역별로 구성하여 물수지 분석을 수행하였다. MODSIM-DSS의 유역별 유입량(공급량) 자료는 SWAT 모형의 소유역별 유출결과를 사용하였다. SWAT 모형의 신뢰성 있는 유출량 보정을 위해 금강유역 내 위치하는 2개의 다목적댐(용담, 대청)의 실측 방류량을 이용하여 댐 운영모의를 고려하여 모형의 보정(2005~2007)과 검증(2008~2010)을 실시하였다. 이후 MODSIM-DSS를 이용하여 8개년(2004~2011) 동안의 물수지 분석을 수행한 결과 과거 실제로 가뭄이 발생했던 기간인 2006년, 2008년, 2009년에 농업용수 부족량이 평년에 비해 많이 발생하는 것으로 나타났으며, 부족량은 각각 282 $10^6m^3$, 286 $10^6m^3$, 329 $10^6m^3$로 분석되었다. 유역평균 농업용수 공급능력이 86.4%인데 비해 2006년, 2008년, 2009년에 각각 81.6%, 81.5%, 78.5%로 농업용수 공급능력이 떨어지는 것을 알 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study is to evaluate agricultural water supply capacity in Geum river basin (9,865 $km^2$), one of the 5 big river basin of South Korea using MODSIM-DSS (MODified SIMyld-Decision Support System) model. The model is a generalized river basin decision support system and network flow mo...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 금강유역(9865 km²)을 대상으로 SWAT 모형과 MODSIM-DSS 모형을 연계하여 농업용수 공급능력을 평가하였다.
  • 본 연구에서는 금강유역을 대상으로 장기 강우유출 모형인 SWAT을 이용하여 유역 유입량을 산정하고 하천유역 네트워크 물수지 모형인 MODSIM-DSS를 연계하여 물수지 분석을 통해 가뭄 시 권역별 물 부족의 정도를 파악하고 농업용수 공급능력을 평가하고자 한다. Fig.
  • 본 연구의 결과에 의해 금강유역의 농업가뭄에 취약한 지역을 파악할 수 있었다. 현재에도 극심한 가뭄을 겪고 있고, 앞으로 기후변화에 의해 더욱 가중될 농업가뭄에 대응할 수 있는 구조적 또는 비구조적 대책을 수립하기 위해서는 이러한 농업용수 부족을 정량적으로 검토하는 연구가 지속적으로 진행되어야 할 것이다.

가설 설정

  • 다목적댐(용담, 대청) 운영 자료는 상시만수위 저수용량, 저수위 저수용량, 저수지 운영초기수위의 저수용량, 목표저수량 등을 사용하였다. 농업용 수리시설은 저수지, 양수장, 보, 집수암거, 관정을 고려하였으며, 해당 소유역별로 속해있는 모든 수리시설물의 각각의 저수용량, 양수량, 취수량, 채수량 등을 합산하여 소유역 하나당 하나의 수리시설물로 가정하였다.
  • 월 유입량 자료는 SWAT 모형에서 모의된 유역별 유출량(2001-2011)에서 warm up기간을 제외하고 8개년(2004-2011)의 각 소유역별 유출량을 사용하였다. 소유역별로 자체 물 공급원인 저수지를 고려하기 위해 각 소유역별 모든 저수지의 유효저수량을 합산하여 이를 하나의 큰 저수지로 가정하였고, 한 개 소유역의 전체면적에 대한 농업용저수지 유역을 비율로 계산하여 소유역 유입량(80%)과 농업용저수지 유역 유입량(20%)으로 분리하여 월별 유입량을 재산정하여 모델에 입력하였다(Fig. 9). 또한 생공용수와 농업용수 수요량은 수자원장기종합계획(건설교통부, 2006)의 2006년도 기준수요량 자료를 이용하였으며 농업용수 수요량이 64%, 생공용수 수요량이 36%로 분석되었다(Fig.
  • 양수장, 보의 경우 하루 10시간, 1년에 120일(5월∼8월) 동안 가동하고, 집수암거, 관정은 1년에 270일(2월∼10월) 동안 가동하는 것으로 가정하였다(Fig. 10).
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
SWAT은 잠재증발산의 산정에 무엇을 이용하는가? SWAT에서 일별 유출량은 SCS 방법을 통하여 산정하며, 측방 유입량은 Kinematic Storage Model을 이용하고 침투는 10개 이하의 층으로 나누어 선형저수량 추적기법을 이용하여 계산한다. 잠재증발산의 산정에는 Hagreaves, Priestly-Taylor, Penman-Monteith을 이용한다(Neitsch et al., 2001).
금강유역의 유역면적과 유로연장은 각각 얼마인가? 본 연구의 대상유역은 금강유역으로 유역면적은 9645.5km²이며 유로연장은 384.8km이다. 우리나라 5대 하천의 세 번째로 큰 강으로 다른 하천에 비해 고도가 높지 않으나 유로가 길어 우리나라 하천 중 경사가 가장 완만하며 하류지역에는 넓은 평야가 발달되어 있다.
MODSIM-DSS 모형에서 자료를 입력하는 노드의 종류에는 어떤 것들이 있는가? MODSIM-DSS 모형은 물수지 모의에 필요한 입력자료 및 필요한 변수자료를 구성하고 시스템의 물리적인 특성을 나타내는 노드와 링크의 연속적인 연결로 네트워크를 구성한다. 자료를 입력하는 노드의 종류에는 저수지노드(Reservoir Node), 비저류노드 (NonStorage Node), 수요노드(Demand Node), 통과노드(Flowthru Node) 등이 있으며, 노드와 노드를 연결하는 링크에도 자료의 입력이 가능하고 각 링크의 방향은 흐름방향과 일치하여야 한다. 이때 노드는 실제 유역의 상황을 나타내는 물리적인 시스템 노드이고, 실선으로 된 링크는 물리적으로 흐름이 존재하는 하천, 수로, 또는 광역용수공급망을 나타낸다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (20)

  1. Ministry of Construction & Transportation (2006). Water Vision 2020 (in Korean). 

  2. Ministry of Construction & Transportation (2006). Geum River Basin Survey Report (in Korean). 

  3. Kim, S. J., Kim, B. S., Jun, H. D., Kim, H. S. (2010). "The Evaluation of Climate Change Impacts on the Water Scarcity of the Han River Basin in South Korea Using High Resolution RCM Data." Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 43, No. 3, pp. 295-308 (in Korean). 

  4. Nam, W. H., Kim, T. G., Choi, J. Y., Lee, J. J. (2012). "Vulnerability Assessment of Water Supply in Agricultural Reservoir Utilizing Probability Distribution and Reliability Analysis Methods." Journal of Korea Society of Agricultural Engineers, Vol. 54, No. 2, pp. 37-46 (in Korean). 

  5. Ahn, S. J., Choi, B. M., Kwark, H. G., Kim, H. H. (2006). "An Application of River Basin Network Flow Model for Optimum Water Allocation Planning." Conference on Korea Water Resources Association, pp. 365∼369 (in Korean). 

  6. Ahn, S. R., Park, G. A., Shin, Y. H., Kim, S. J. (2009). "Assessment of the Potential Water Supply Rate of Agricultural Irrigation Facilities Using MODSIM - For Geum River Basin." Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 42, No. 10, pp. 825-843 (in Korean). 

  7. Yoo, J. H. (2005). "Suggestion of the Water Budget Analysis Method by MODSIM for the Assessment of the Water Supply Reliability." Journal of Korea Society of Civil Engineers, Vol. 25, No. 1B, pp. 9-17 (in Korean). 

  8. Lee, G. M., Yoon, S. Y., Kim, H. J. (1998). "Water Balance Analysis of Watershed Using Network Flow Model." Conference on Korea Water Resources Association, pp. 97-102 (in Korean). 

  9. Lee, G. M., Yi, J. E., Shim, S. J., Ko, S. K. (1999). "Water Recources Evaluation using Network Optimization Model." Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 32, No. 2, pp. 143-152 (in Korean). 

  10. Cheong, T. S., Kang, S. U., Ko, I. H., Hwang, M. H. (2007). "Development and Validation of KModSim for the Decision Support System in Geum River Basin." Journal of Korea Society of Civil Engineers, Vol. 27, No. 3B, pp. 319∼329 (in Korean). 

  11. Cha, K. U., Cheong, T. S., Ko, I. H. (2007). "Validation of the Surface-Ground Waters Interaction and Water Supplying to Upper Region of Geum River Basin by Optimal Method for Drought Season." Journal of Korea Society of Civil Engineers, Vol. 27, No. 5B, pp. 507∼513 (in Korean). 

  12. Choi, S. J., Lee, D. R., Moon, J. W., Kang, S. K. (2010). "Application of K-WEAP (Korea-Integrated Water Resources Evaluation and Planning Model." Journal of Korea Water Resources Association, Vol. 43, No. 7, pp. 265-633 (in Korean). 

  13. K-water (2010). Dam Operation Manual (in Korean). 

  14. K-water (2009). Assessment of Climate Change Impact on Agricultural Water (in Korean). 

  15. Arnold, J. G., and Allen, P. M. (1996). "Estimating Hydrologic Budgets for Three Illinois Watersheds." Journal of Hydrology, Vol. 176, No. 1, pp. 57-77. 

  16. Faux, J. C., Labadie, J. W., and Lazaro, R. C. (1986). "Improving Performance of Irrigation/Hydro Projects." Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 112, No. 2, pp. 205-224. 

  17. Fredericks, J. W., Labadie, J. W., and Altenhofen, J. M. (1998). "Decision Support System for Conjunctive Stream-aquifer Management." Journal of Water Resources Planning and Management. Vol. 124, No. 2, pp. 69-78. 

  18. Joh. H. K., Lee. J. W., Park. M. J., Shin. H. J., Yi. J. E., Kim. G. S., Srinivasan. R., and Kim, S. J (2011). "Assessing climate change impact on hydrological components of a small forest watershed through SWAT calibration of evapotranspiration and soil moisture." ASABE. Vol. 54, No. 5, pp. 1773-1782. 

  19. Miller. S. A., Johnson, G. S., Cosgrove, D. M., and Larson, R. (2003). "Regional scale modeling of surface and groundwater interaction in the Snake River Basin." Journal of the American Water Resources Association. Vol. 39, No. 3, pp. 517-528. 

  20. Neitsch, S .L., Arnold, J. G. Kiniry, J. R. and Williams, J. R. (2001). "Soil and Water Assessment Tool; the theoretical documentation." U.S Agricultural Research Service, pp. 340-367. 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로