설마천유역을 대상으로 SWAT모델 모의를 이용한 실제증발산량 산정을 위한 펜만과 하그리브스 공식들의 비교 = Comparison of the Penman Monteith and Hargreaves Equations For Actual Evapotranspiration using SWAT Simulated Results in Seolma-Cheon Watershed
저자
정충길 ( Jung Chung Gil ) ; 문장원 ( Moon Jang Won ) ; 김성준 ( Kim Seong Joon )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2014
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
75-75(1쪽)
제공처
본 연구에서는 기상청에서 운영하는 우리나라 전역에 걸쳐 관측한 기상자료를 바탕으로 PM 공식으로 계산한 잠재 증발산량을 정해로 가정하여 Hargreaves 공식의 매개변수를 추정하였다. 매개변수를 조정하여 정해에 가장 가까운 값을 산정하도록 최적화를 실행하였으며 최적화된 매개변수를 SWAT 모형에 적용하여 SWAT 모형에서의 PM방법과 기존의 Hargreaves 방법 그리고 수정된 Hargreaves방법을 통해 모의된 실제 증발산을 비교하여 신뢰성을 평가 후 미래기후변화에 따른 수문성분 변화를 분석하였다. Hargreaves 공식(Hargreaves, 1975: Hargreaves and Samani, 1982; Hargreaves and Samani, 1985)은 원래 농업용수 운용 목적으로 만드어진 증발산량 산정 공식이나 온도에 기초한 증발산량 산정 공식 중 비교적 정확도가 우수한 공식이다. 이 공식을 이용하여 주로일 증발산량을 계산한 후 월 또는 연 평균 증발산량으로 환산하여 사용하는데 다음과 같다.ET<sub>OHarg</sub>=C<sub>Harg</sub>R<sub>e</sub>(T+17.8) σ<sub>T</sub> 여기서 C<sub>Harg</sub> 17.8에 해당하는 값을 전국 기상관측소지점에 걸쳐 지역화하여 각각 0.0017 및 19.8의 값을 추론하였다. 본 연구의 대상유역으로 설마천 유역을 선정하였다. 설마천 유역의 유역면적은 약 8.54 km<sup>2</sup>이며, 유역내에 강우, 기상, 유출량, 실제증발산 및 토양수분 측정기가 설치되어있다. 모델검보정을 위하여 10개의 매개변수를 선정 민감도 분석을 실시하였다. 본 연구에서는 2000 ∼ 2002년을 모델의 안정화 기간으로 설정하였다. 검보정기간은 실측자료가 측정된 시점 2003년부터 2009년까지 유출 및 증발산량을 기분으로 검보정 실시하였다. 유출검보정 결과 각각 R<sup>2</sup> (determination coefficient)는 0.76, NSE (Nash-Sutcliffe model Efficiency)는 0.77로 나타났으며 실제증발산량은 평균 R<sup>2</sup>는 0.60으로 나타났다. 또한, 실제증발산량 모의결과로 Hargreave 계수 지역화한 결과 각각 상수값은 0.0017 및 19.8을 나타내었다. 그 결과 지역화로 수정된 하그리스브 방법(RAH)과 기존 하그리스브방법, 펜만방법(PM)을 각각 모의하였다. 그 결과 PM과 RAH방법으로 모의된 실제증발산량은 거의 비슷하게 나타냈다. 기존 하그리브스 방법은 PM방법에 의한 증발산량에 비해 NSE와 R<sup>2</sup> -0.4, -0.14 낮게 나타났지만 RAH 모의결과는 기존 하그리브스 방법에 비해 NSE와 R<sup>2</sup> +0.3, +0.12로 향상됨을 보였다. RCP시나리오를 적용한 결과 미래증발산량을 두 방법(RAH, PM)모두 크게 증가함을 나타냈다.
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