조건부 합성 기법과 레이더 강우자료를 이용한 분포형 강우유출모형 KIMSTORM의 홍수모의 적용성 평가 = The KIMSTORM (Grid-Based KIneMatic Wave STOrm Runoff Model) Application by Applying Radar Rain Regenerated by Conditional Merging Method
저자
김세훈 ( Se Hoon Kim ) ; 정충길 ( Chung Gil Jung ) ; 김성준 ( Seong Joon Kim )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2017
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
47-47(1쪽)
제공처
본 연구에서는 기존의 Radar 자료와, IDW 기법에 의해 보정된 Radar 자료(IDW) 및 조건부합성기법을 적용한 Radar 자료(CM Radar)를 각각 활용하여 격자기반 분포형 강우-유출 모형(KIneMatic wave STOrm Runoff Model, KIMSTORM)을 이용해 남강댐 유역(2,293 ㎢)을 대상으로 유출해석을 수행하였다. 또한 Radar 자료의 보완을 위해 조건부 합성(CM)의 공간 보간 기법과 leave-one-out의 교차 검증을 적용하였다. 대상지역에 적용한 KIMSTORM 모형은 단일층으로 구성되어 있으며 물수지 기법을 이용하여 각 셀의 지표 및 지하수면을 계산한다. 모형의 유출 해석은 2013년 8월 집중호우(Heavy Rain), 2014년 8월 태풍 나크리(NACRI)와 집중호우(Heavy Rain), 2016년 태풍 차바(CHABA)를 대상으로 하였으며, 강우자료의 보정은 유역 내 21개 지점의 강우와 Radar 자료를 이용하여 CM 기법을 활용하였다. 유출 검보정은 남강댐 유역 내 3개의 수위관측 지점(SC, CC, NR)을 대상으로 하였으며 목적함수로는 결정계수(Coefficient of determination, R<sup>2</sup>), 모형효율계수(Model efficiency, ME) 및 유출용적지수(Volume Conservation Index, VCI)를 산정하여 적용성을 평가하였다. 그 결과, 2014년 태풍 나크리(NACRI)와 집중호우(Heavy Rain)에서 평균 R<sup>2</sup>, ME 및 VCI는 기존의 Radar의 경우 0.86, 0.82, 0.99, IDW의 경우 0.92, 0.90, 1.01, CM Radar 0.91, 0.89, 1.01로 산정되었다. 세 자료 모두 목적함수가 0.75 이상으로 우수한 결과를 나타내었으나, 수문곡선 비교에 있어서는 CM Radar가 가장 우수한 패턴양상을 보였다. 또한 CM Radar는 IDW의 총량은 유지되면서 결측된 강우 지점을 보완하고, 공간적 패턴은 Radar 자료를 반영하는 모습을 보였다. 보정전 Radar 자료의 강우량 및 첨두 유출량은 CM Radar를 적용한 결과보다 -119 mm(총강우량) 및 -52.2 ㎥/s(첨두 유출량)로 작게 나타났지만 이러한 차이는 KIMSTORM 모형의 조도계수 및 초기토양수분 2개의 매개변수를 각각 보정하여 보완 할 수 있었다. 최종적으로, 조건부 합성 기법을 적용하여 기존 Radar 자료와의 비교검토 결과 Radar와 분포형 모형에 의한 공간유출 및 첨두 유출의 합리적인 재현 가능성을 나타낼 수 있었다.
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