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제안 방법
- 하천망의 구성을 위해서는 각하천의 상 . 하류 연결 정보, 하천길이 등이 필요하며, 이들 자료는 "경안천수계하천정비기본계획 (경기도, 2001)"을 이용하여 보완하였다. 하천망 자료뿐만 아니라 주요 구간에 대한 하천 단면 자료도 필요하다.
- 경안천 대상 유역에는 광주, 모현, 포곡, 용인, 운학 등 5개의 우량 관측소가 위치하고 있으며, 자기 우량계를 이용하여 시간별 강우량 자료를 수집하고 있다. GSSHA 모형을 적용하기 위하여 5개의 우량 관측소에서 측정된 일별 강우량 자료를 이용하였으며, Thiessen 망을 작성하여 강우량의 공간적 분포를 고려하였다.
- 그러나 유역에서 실측하거나 관련 자료로부터 얻을 수 있는 매개 변수의 값이 제한적이거나, 또는 획득 가능한 자료가 없는 경우에는 유역 출구점에서 조사된 하천 유량 자료를 이용하여 모형의 매개변수 보정을 실시한다. 매개 변수 보정은 유량 관측 자료가 양호한 1988년부터 1991년까지의 일별 하천 유량 자료를 이용하여 실시하였으며, 모형의 초기화를 위해 1987년부터 GSSHA 모형을 구동하였다. 매개변수의 정확한 추정을 위해 관련 자료를 계속적으로 수집, 검토하고 있으며, 이러한 연구결과를 바탕으로 앞으로 더욱 개선될 것으로 기대된다.
- 이용하여 입력자료를 구축하고, 모형을 적용하여 물순환 성분을 평가하였다. 모형의 보정 및 검정은 경안 수위 표의 일별 하천 유량자료를 이용하여 실시하였다. 모형의 적용 결과, 실측 유량과 모의 유량이 일치하고 있으며, 실제 하천 유량의 장기적인 분포를 잘 모의하고 있었다.
- 분포형 수문 모형인 GSSHA 모형의 적용 가능성을 평가하기 위하여 유역 면적 260W인 경안천 상류 유역을 대상 유역으로 선정하여 공간 자료와 시계열 자료로부터 입력자료를 구축하였으며, 유역의 출구점 (경안 수위 표)에서 실측된 하천 유량 자료를 이용하여 매개 변수 보정을 실시하였다. 실측 유량과 모형에 의해 추정된 유량을 비교한 결과, 서로 잘 일치하고 있었으며, 앞으로 계속적인 자료 수집과 매개 변수 보정을 통해 추정 결과의 정확도를 높일 계획이다.
- 토지이용 자료는 NGIS사업으로 구축된 토지이용현황도를 이용하여, 그림3과 같이 임야, 논, 밭, 도시 등 4개로 구분하였으며, 임야는 활엽수림, 침엽수림 및 혼요림으로 다시 세분하였다. 토지이용자료는 차단량이나 증발산량의 추정에 이용되며, 토지이용에 따라 필요한 매개 변수의 값은 문헌조사를 통하여 선정하였다.
- 구분하였으며, 임야는 활엽수림, 침엽수림 및 혼요림으로 다시 세분하였다. 토지이용자료는 차단량이나 증발산량의 추정에 이용되며, 토지이용에 따라 필요한 매개 변수의 값은 문헌조사를 통하여 선정하였다.
대상 데이터
- 하천망 자료뿐만 아니라 주요 구간에 대한 하천 단면 자료도 필요하다. 하천단면 자료는 "경안천수계하천정비기본계획 (경기도, 2001)"의 주요 단면에 대한측량자료를 이용하여 각각 구성하였다. 주요 구간의 선정은 하천의 합류점이나 구조물의 설치 지점, 하천 개 .
- GSSHA 모형의 구동을 위한 기상자료는 강우량과 증발량 자료 등이 있다. 경안천 대상 유역에는 광주, 모현, 포곡, 용인, 운학 등 5개의 우량 관측소가 위치하고 있으며, 자기 우량계를 이용하여 시간별 강우량 자료를 수집하고 있다. GSSHA 모형을 적용하기 위하여 5개의 우량 관측소에서 측정된 일별 강우량 자료를 이용하였으며, Thiessen 망을 작성하여 강우량의 공간적 분포를 고려하였다.
- 지표류의 흐름 방향 및 유속은 지표면의 지형특성에 의해 결정된다. 경안천 유역의 유역 경계 및 지형자료는 환경부에서 구축한 30 m의 DEM으로부터 추출하였으며, 200x200 m의 계산 격자를 이용하여 구축하였다. 경안천 유역의 DEM 및 경사도는 그림 1, 2와 같다.
- 보수 등으로 인하여 단면의 급격한 변화가 있는 곳 등을 기준으로 하여 선정하였다. 또한, GSSHA 모형의 수치 계산을 위하여 경계조건 등이 필요하며, 이를 위하여 경안수위 표 지점의 수위자료를 하부 경계 자료로 이용하였다.
- 주요 구간의 선정은 하천의 합류점이나 구조물의 설치 지점, 하천 개 . 보수 등으로 인하여 단면의 급격한 변화가 있는 곳 등을 기준으로 하여 선정하였다. 또한, GSSHA 모형의 수치 계산을 위하여 경계조건 등이 필요하며, 이를 위하여 경안수위 표 지점의 수위자료를 하부 경계 자료로 이용하였다.
- 반면에 격자의 크기가 커질수록 다양한 정보가 하나의 격자 안에서 평균화되어 나타나므로 분포형모형의 특성을 정확하게 반영하지 못하는 단점이 있지만 계산시간이 빠르며 입력자료의 구축이 상대적으로 용이하다. 본 연구에서는 200x200 m 격자를 지표면 격자로 이용하였다.
- 5 km이며, 유역 면적은 560 kitf이며, 크게 경안천 유역과 곤지암천 유역으로 이루어져 있다. 본 연구에서는 광주시(구)경안교에 위치하고 있는 경안수위 관측소 지점을 유역 출구점으로 하는 경안천 상류 유역을 대상 유역으로 선정하였다. 선정된 유역의 전체 면적은 260 lotf이다.
- 하천단면 자료는 "경안천수계하천정비기본계획 (경기도, 2001)"의 주요 단면에 대한측량자료를 이용하여 각각 구성하였다. 주요 구간의 선정은 하천의 합류점이나 구조물의 설치 지점, 하천 개 . 보수 등으로 인하여 단면의 급격한 변화가 있는 곳 등을 기준으로 하여 선정하였다.
- 토양 자료는 농촌진흥청의 정밀 토양도를 이용하여 그림 4와 같이 구축하였다. 토양 자료는 토양 중의 수분 흐름을 모의하기 위하여 필요한 투수계수, 포장용 수량 등을 정의하는데 이용되며, 각 토양별 현장조사나 문헌 조사를 통하여 적절한 매개 변수를 선정하여야 한다.
이론/모형
- GSSHA 모형에서 하도 추적은 1차원 하천 흐름에 대한 확산 파 방정식 (diffusive wave equation)을 Preissmann 하천 추적 루틴(Cunge 등, 1980)을 이용하여 모의하며, 사류(supercritical flow), 상류(subcritical flow), 천이류(transcritical) 조건에 대한 모의가 가능하다.경안천에 대한 하도 추적을 위하여 하천망의 구성, 하천구간별 하천단면, 상.
- 본 연구에서는 유역의 물순환 평가를 위하여 분포형 유출 모형의 하나인 GSSHA 모형을 선정하여 경안천 상류 유역에 적용하여 그 적용성 평가를 실시하였다. 경안천은 동경 12710' 47''~ 12714' 40", 북위 37 1T 8''~3721' 1" 사이에 위치하고 있는 한강의 제 1지류로서 경기도 용인시에서 발원하여 광주군 퇴촌면에서 팔당호로 유입된다.
- 본 연구에서는 유역의 물순환을 평가하기 위하여 경 안천 유역을 대상 유역으로 선정하였으며, GSSHA 모형을 이용하여 입력자료를 구축하고, 모형을 적용하여 물순환 성분을 평가하였다. 모형의 보정 및 검정은 경안 수위 표의 일별 하천 유량자료를 이용하여 실시하였다.
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