선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 그러나 DEM 자료를 이용하여 유역을 해석하는 경우에 적절한 격자크기는 필수적이라고 할수 있으나, 이에 따른 유줄 특성 변화에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 DEM 자료가 구축된 대상 유역을 선정하여, 격자크기에 따른 유출량의 특성 변화에 대해 연구해 보고자 한다.
제안 방법
- DEM의 작성에는 1:25000 수치지도를 사용하였다. ArcView를 이용하여 Contour 형태의 자료로 TIN을 생성한 뒤, DEM으로 변환하였다. 이 DEM을 다시 Top model의 지형지수 산정에 사용 할수 있도록 ASCII code로 변환 하여 초기 매개변수를 산정하였다.
- Beven 과 Kirkby(1983)에 의해서 제안된 TOPMODEL은 유역의 지형과 토양에 따른 포화층에서의 흐름과 유출기여면적으로 고려하여 유출계산을 하며, 유역내 물의 거동을 물리적 현상에 근거를 두고있다. DEM을 생성하기 위하여 GIS 소프트웨어인 ArcView를 이용하였으며 괴산댐 수치지도(1:25, 000)로부터 50, 100, 150, 200, 250, 300m 해상도의 DEM을 생성시켰다. 초기 매개변수를 산정하기 위해서 2005년 7월3일의 관측 강우-유출 자료를 이용하여 각 매개변수의 최적화를 하였으며, 2005년 7월 10일 관측 강우-유출자료를 이용하여 모의된 홍수량을 검증하였다.
- 격자 크기가 작을수록 실제 유역 형상을 잘 반영할 수 있으나 과대평가 되는 부분도 있기 때문에 유역의 유출 모의를 위해서는 지형정보를 잃지 않는 범위 내에서 적절한 격자크기를 결정 해야 한다. 괴산댐유역의 수치지도로부터 ArcView를 이용하여 DEM을 격자크기별로 생성시키고, TOP MODEL에서 이용하기위해 ASCII code로 변환하여 지형지수 산정에 사용하였다.
- 이 DEM을 다시 Top model의 지형지수 산정에 사용 할수 있도록 ASCII code로 변환 하여 초기 매개변수를 산정하였다. 산정된 초기 매개변수를 이용하여 2005년 7월 3일부터 7월 5일까지 발생한 실측된 강우-유출 자료를 이용하여 매개변수를 보정하였다. 다음 그림 3은 격자크기를 150x150m로 하였을 모의된 유출량과 실측 유출량을 비교한 것이다.
- ArcView를 이용하여 Contour 형태의 자료로 TIN을 생성한 뒤, DEM으로 변환하였다. 이 DEM을 다시 Top model의 지형지수 산정에 사용 할수 있도록 ASCII code로 변환 하여 초기 매개변수를 산정하였다. 산정된 초기 매개변수를 이용하여 2005년 7월 3일부터 7월 5일까지 발생한 실측된 강우-유출 자료를 이용하여 매개변수를 보정하였다.
- DEM을 생성하기 위하여 GIS 소프트웨어인 ArcView를 이용하였으며 괴산댐 수치지도(1:25, 000)로부터 50, 100, 150, 200, 250, 300m 해상도의 DEM을 생성시켰다. 초기 매개변수를 산정하기 위해서 2005년 7월3일의 관측 강우-유출 자료를 이용하여 각 매개변수의 최적화를 하였으며, 2005년 7월 10일 관측 강우-유출자료를 이용하여 모의된 홍수량을 검증하였다.
대상 데이터
- 따라서 인위적인 개발이 적고, 산지 지역이 많은 충청북도 괴산군에 위치한 괴산댐 유역을 대상 지역으로 선정하였다. 대상유역으로 선정한 괴산댐은 달천의 중상류 지역인 충청북도 괴산군 칠성면 사은리에 위치하고 있다. 댐 유역은 행정구역상 괴산군, 청원군을 포함하고 있으며, 댐 지점에서의 유역 면적은 671km2이고, 한강의 제 1지류인 달천의 중상류에 댐이 위치하고 있으며, 유역 대부분이 산지이며, 하천을 따라 소규모의 농경지 및 주거지가 형성되어 있다.
- 대상유역으로 선정한 괴산댐은 달천의 중상류 지역인 충청북도 괴산군 칠성면 사은리에 위치하고 있다. 댐 유역은 행정구역상 괴산군, 청원군을 포함하고 있으며, 댐 지점에서의 유역 면적은 671km2이고, 한강의 제 1지류인 달천의 중상류에 댐이 위치하고 있으며, 유역 대부분이 산지이며, 하천을 따라 소규모의 농경지 및 주거지가 형성되어 있다. 하천의 형상은 수지상으로 북류한 후 서해로 유입되며, 하천의 경사는 약 1/100으로 유로연장은 84km이다.
- 한다. 따라서 인위적인 개발이 적고, 산지 지역이 많은 충청북도 괴산군에 위치한 괴산댐 유역을 대상 지역으로 선정하였다. 대상유역으로 선정한 괴산댐은 달천의 중상류 지역인 충청북도 괴산군 칠성면 사은리에 위치하고 있다.
- 하천의 형상은 수지상으로 북류한 후 서해로 유입되며, 하천의 경사는 약 1/100으로 유로연장은 84km이다. 발원지는 충북 보은군 내속리면 상주시 화북면의 경계인 문장대 부근이다.
- 본 연구에서는 수자원관리 종합정보시스템(www.wamis.go.kr)의 자료를 활용하여 실측된 강우 유출 사상을 추출하였다.
데이터처리
- 그러나 적절한 격자크기와모형의 적합성을 판단하기위하여 다음과 같은 통계적 기법을 분석 결과에 적용하였다. 통계적 기법으로는 선형 상관계수, 평균 제곱근 오차(Root Mean Square error, RMSE)와 모형 효율성 계수(Model Efficiency, ME)를 산정하였으며, 최적의 모형을 판단하기 위해 추가적으로 최대유량에 대한 퍼센트 오차(PEH)와 유출용적에 대한 퍼센트 오차(PEV)를 계산하였다. 통계적 기법에 따른 분석 결과는 다음 표 1에 수록하였으며, 통계적인 기법에 의한 모형 적합성 분석 결과도 도시적 분석 결과와 마찬가지로 격자 크기가 100x100m인 경우에 모형 적합성이 가장 뛰어난 것으로 분석 되었다.
이론/모형
- 강우유출모형은 Grid 분석을 기반으로한 분포형 유출모형인 TOPMODEL을 선정하였다. Beven 과 Kirkby(1983)에 의해서 제안된 TOPMODEL은 유역의 지형과 토양에 따른 포화층에서의 흐름과 유출기여면적으로 고려하여 유출계산을 하며, 유역내 물의 거동을 물리적 현상에 근거를 두고있다.
성능/효과
- TOPMODEL을 통해 계산된 결과를 여러 가지 통계적 특성치를 산정하여 비교해 본 결과에서 격자크기가 100x100m 일 때, 모의 결과가 실측값과 가장 잘 일치하는 것으로 분석 되었다.
- 또한 유출 용적에 대한 퍼센트(%) 오차는 격자크기가 커질수록 증가하는 것으로 분 석 되었다. 본 연구 대상 유역에서 최적의 격자 크기를 결정하기 위해서는 효율성 계수가 큰 값을 선택하는 것이 가장 타당한 것으로 생각 되어지므로 모형의 효율성계수(ME)가 가장 큰 격자크기 가 100m인 경우가 가장 적합하다고 판단된다.
후속연구
- 또한, 본 연구 결과를 일반화하여 적용하기 위해서는 유역 특성이 다른 대상 유역을 선정하여 분석할 필요가 있을 것으로 생각 된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.