초록 ▼

Ⅳ. 연구 내용 및 결과
가. 안동댐유역 수문기상 관측현황 및 분석
- 수문기상관측망(A1, A3) 주변의 변화된 환경을 반영한 수문기상관측망 보완작업을 수행하여 토양수분 등 수문기상 관측자료의 품질을 개선함

- 연평균 위조점에 가깝게 관측된 토양수분(A1)과 3 - 11월 포화와 가깝게 관측된 토양수분(A3)의 값이 관측망 보완 후 10 - 25% 내외로 나타남

- 2015년 강수량(580 mm)은 2012년도 대비 약 40%로 적게 발생하였으며 토양수분 및 습도도 점차 낮아져 건조해지는 경향이

Ⅳ. 연구 내용 및 결과
가. 안동댐유역 수문기상 관측현황 및 분석
- 수문기상관측망(A1, A3) 주변의 변화된 환경을 반영한 수문기상관측망 보완작업을 수행하여 토양수분 등 수문기상 관측자료의 품질을 개선함

- 연평균 위조점에 가깝게 관측된 토양수분(A1)과 3 - 11월 포화와 가깝게 관측된 토양수분(A3)의 값이 관측망 보완 후 10 - 25% 내외로 나타남

- 2015년 강수량(580 mm)은 2012년도 대비 약 40%로 적게 발생하였으며 토양수분 및 습도도 점차 낮아져 건조해지는 경향이 나타남. A6와 A7지점의 강수량 대비 증발산의 비율은 각각 46%와 41%로 분석되었음

나. 다중모델 기반 수문기상정보 생산체계 구축 및 개선
- 단일모델(TOPLATS) 기반의 수문기상정보 생산체계의 활용도 증진 및 모의 성능 개선을 위해 DHSVM과 Noah-LSM을 추가하여 다중모델 기반 수문기상 정보 생산체계를 구축함

- 국내 관측 사이트와의 비교 결과 모델별로 토양깊이 설정, 증발산 추정식 등의 차이로 인해 같은 강수량에도 수문기상요소들의 반응 정도가 달라 절대값의 차이가 발생함을 확인함

- 국립농업과학원 고해상도 토양속성 및 관련 매개변수를 TOPLATS 기반 수문 기상정보 생산체계에 적용 및 검증을 수행한 결과, 고해상도 토양속성이 제대로 구현될 수 있는 환경을 구축하였으며, 관측자료 검증 결과도 개선되었음 (상관계수 0.1이상 개선)

다. 현업모델을 활용한 전국 수문기상 예측정보 평가 (현업화)
- UM 3 km 현업모델을 활용한 전국 유역에 대한 실시간 TOPLATS 기반의 수문기상정보 생산체계를 구축함

라. 한계강우량 기반 돌발홍수 예측방법 평가 (현업화)
- 고품질의 수문기상정보 산출 및 이를 활용한 수문기상관련 재해 대응 기반 기술 확보를 위하여 낙동강 유역에 대한 돌발홍수 사례 조사를 통해 TOPLATS 모델 기반의 한계강우량(특정시점에서 3～6시간 이내 지표유출을 발생시킬 수 있는 강수량)을 산출함

- 조사된 7개 사례에 대하여 한계강우량과 동네예보 강수량과의 대소비교를 통해 돌발홍수 예측정보를 산출할 수 있음을 확인함

마. 수문기상모델 개선을 위한 요소기술 개발 (학술연구용역)
- 기상-수문 결합모델인 WRF-Hydro 모델을 선정하여 모델구동에 필요한 체계를 구축하고 시범지역에 대한 모델 성능평가를 위해 물리과정과 해상도 민감도 실험을 통한 최적 모델 설정을 제시

- 안동댐유역에 대하여 시간별, 계절별 기상변화에 대한 정밀분석을 통해 미세 기상 권역과 주변 생태·환경과의 관계 분석을 수행

(출처 : 요약문 10p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
A. Improvement of the hydrometeorological observation network in Andong Dam and data analysis for 2015
- The environment improvement at stations A1 and A3 for the better observation condition was performed . As a result, it is shown that the observed soil moisture of both sites are

Ⅳ. Results
A. Improvement of the hydrometeorological observation network in Andong Dam and data analysis for 2015
- The environment improvement at stations A1 and A3 for the better observation condition was performed . As a result, it is shown that the observed soil moisture of both sites are reasonable compared to the previous results.

- The soil moisture values at station A1 and A3 are observed around 10 to 25% through the relocation of soil moisture sensors. The soil moisture at station A1 was near the wilting point all the year round, whileas the soil moisture at station A3 was reached the saturation point from March to November.

- For 2015 (drought season: the annual precipitation is about 40% of comparing the 2012), the decrease of the precipitation leads to that of related hydrometeorological component (soil moisture, evapotranspiration) and the near-surface meteorological condition (relative humidity). The ratios of evapotranspiration to the precipitation at stations A6 and A7 are 46% and 41%, respectively.

B. Improvement of the multi-LSM based hydrometeorological information system
- The multi-model based ensemble hydrometeorological information system using TOPLATS, DHSVM, and Noah land surface models was developed.

- Each model has its own dynamic variational range depending on the soil related parameters and physics, but it is expected that the constructed one can compensate for the weakness of the previous deterministic model based hydrometeorological information system.

- The subdivided high resolution soil type data has been implemented to hydrometeorological analysis and prediction system using TOPLATS.

The results show not only more the localized high resolution characteristics in Korea but also better performance compared to observation data (the correlation coefficient increases above 0.1 in magnitude).

C. LSM based hydrometeorological information system over the Korean Peninsula (for operational use)
- The real-time hydrometeorological information system based on TOPLATS, using UM 3km model based meteorological input forcing. was developed and provided the operational branch to quantify hydrometeorological components in all of basin over the Korean peninsula.

D. Application of LSM based hydrometeorological information system to flash flood warning (for operational use)
- The hydrometeorological information system based on TOPLATS was appled to the prediction of flash flood warning. Through the analysis of flash flood cases near Nakdong river, threshold rainfall over the basin have been estimated using TOPLATS model based hydrometeorological information system. Then, comparison of threshold rainfall and rainfall forecast provided by KMA has been done. If the predicted rainfall is greater than threshold rainfall, flash flood can be happen, and warning sign is on.

- This conceptual model has been tested for 7 cases in Nakdong river, it is shown that its usability is great.

E. Technical development of components for improving the hydrometeorological model (research project)
- The WRF-hydro with a fully coupled atmosphere- hydrology model system has been set up for the test-bed and optimized through sensitivity analysis of physics scheme and spatial resolution.

- Ecological analysis of hydrometeorological observed data in Andong Dam basin was induced as correlation analysis regarding micrometeorology and ecology/environment using observation data from An-dong dam basin.

(출처 : Summary 14p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구 보고서 ... 3
• 목차 ... 5
• 표목차 ... 7
• 그림목차 ... 8
• 요약문 ... 10
• Summary ... 13
• 제 1 장 서론 ... 17
• 제 2 장 안동댐유역 수문기상 관측현황 및 분석 ... 18
• 제 1 절 안동댐유역 수문기상관측망 개선 ... 18
• 제 2 절 수문기상 관측자료 분석 ... 21
• 1. 연도별 수문기상 관측자료 분석 ... 21
• 2. 2015년 수문기상 관측자료 분석 ... 23
• 제 3 장 다중모델 기반 수문기상정보 생산체계 구축 및 개선 ... 32
• 제 1 절 지면모델 적용성 검토 ... 32
• 1. DHSVM 모의결과 분석 ... 34
• 2. Noah-LSM 모의결과 분석 ... 36
• 제 2 절 고해상도 토양속성정보 적용 및 수문기상정보 평가 ... 39
• 제 4 장 현업모델을 활용한 전국 수문기상 예측정보 평가 ... 42
• 제 1 절 수문기상정보 생산 및 검증체계 구축 ... 42
• 1. 대상지역 ... 43
• 2. 지표특성변수 ... 43
• 3. 기상 입력강제자료 ... 45
• 4. 초기조건 ... 46
• 제 2 절 수문기상 예측정보 산출 및 평가 ... 47
• 1. 기상 입력강제자료 검토 ... 47
• 2. 수문기상 예측정보 산출 및 분석 ... 50
• 제 5 장 한계강우량 기반 돌발홍수 예측방법 평가 ... 52
• 제 1 절 돌발홍수 사례 선정 및 분석 ... 52
• 제 2 절 한계강우량 기반 돌발홍수 예측방법 적용성 평가 ... 58
• 제 6 장 요약 및 결론 ... 63
• 참고 문헌 ... 68
• 끝페이지 ... 69