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표제지
목차
논문요약 10
제1장 서론 12
1.1. 연구배경 및 목적 12
1.2. 연구동향 13
1.3. 연구수행 방법 14
제2장 보 영향을 고려한 연속형 저류함수 모형 이론 16
2.1. 대유역의 홍수예측모형 구축 16
2.2. 댐 및 보 운영 기법 18
2.2.1. 댐과 보의 역할 18
2.2.2. 댐 및 보 운영 19
2.3. 연속형 저류함수모형 (SURR) 28
2.3.1. 수문성분 산정 29
2.3.2. 유역 및 하도유출량 산정 34
2.3.3. 유역 및 하도 추적 모형의 매개변수 35
제3장 대상유역 선정 및 자료 구축 37
3.1. 대상유역 및 소유역 구분 37
3.2. 수문기상자료 구축 40
3.2.1. 기상자료 40
3.2.2. 유량자료 42
3.3. 댐 및 보 자료 구축 45
3.3.1. 댐 제원 45
3.3.2. 댐의 수위-저수량 관계 46
3.3.3. 보 제원 48
3.3.4. 보의 수위-저수량 관계 49
제4장 모형의 적용 및 평가 52
4.1. 유역 분할에 따른 모형 매개변수 재 추정 53
4.1.1. 직접 추정 가능한 매개변수 산정 53
4.1.2. 매개 변수 보정 및 검증 56
4.2. 보 건설 및 준설에 따른 매개변수 추정 68
4.2.1. SURR 모형의 매개변수 추정 68
4.2.2. 보 운영을 고려한 홍수예보 모형 평가 77
4.3. 보 건설 전·후 홍수량 변화 분석 83
4.3.1. 보 모듈 적용 전·후의 홍수량 변화 83
4.3.2. 보 운영 및 매개변수(P2) 적용 전·후의 홍수량 변화 89
제5장 결론 및 향후 계획 99
참고문헌 101
ABSTRACT 105
Table.2.1. Description of CSFM parameters 36
Table.3.1. Events for the model assessment 40
Table.3.2. Data collection of main water level stations, dams and weirs 44
Table.3.3. The Dimension of dams 45
Table.3.4. Table of stage-capacity curve in dams 47
Table.3.5. The Dimension of weirs 49
Table.3.6. Table of stage-capacity curve in weirs 50
Table.4.1. Estimation of the parameters on each sub-basin 55
Table.4.2. Optimized CSFM model parameters using manual calibration 56
Table.4.3. Statistical analysis for simulated discharges derived from CSFM at the 4 gauged sites 60
Table.4.4. Statistical analysis for simulated discharges derived from CSFM at the 8 gauged sites 67
Table.4.5. Optimized CSFM model parameters using manual calibration 69
Table.4.6. Statistical analysis for simulated discharges derived from CSFM at the 4 dam sites in calibration period 70
Table.4.7. Statistical analysis for simulated discharges derived from CSFM at the 8 weir sites in calibration period 72
Table.4.8. Statistical analysis for simulated discharges derived from CSFM at the 3 gauged sites 76
Table.4.9. Statistical analysis for simulated discharges derived from CSFM at the 12 gauged sites in verification period 80
Table.4.10. Statistical analysis for simulated discharges derived from CSFM at the 3 gauged sites 82
Table.4.11. The changing rate of simulated discharge at the 8 weir sites 84
Table.4.12. The changing rate of simulated discharge at the 12 gauged sites in 2006 90
Table.4.13. The changing rate of simulated discharge at the 12 gauged sites in 2007 91
Table.4.14. The changing rate of simulated discharge at the 12 gauged sites in 2008 92
Fig.1.1. Flowchart for research implementation 15
Fig.2.1. Flood analysis model in large basin 17
Fig.2.2. Reservoir operation of Technical ROM 20
Fig.2.3. Reservoir operation of Rigid ROM 21
Fig.2.4. Reservoir operation of Auto ROM 22
Fig.2.5. Stage-storage curve 24
Fig.2.6. Discharge on spillway and sluiceway 26
Fig.2.7. Stage-storage and stage-discharge curve 26
Fig.2.8. Overflow of fixed weir 27
Fig.2.9. Discharge of movable weir 28
Fig.2.10. Flowchart of model 29
Fig.3.1. Nakdong river basin and sub-basin boundary 38
Fig.3.2. Channel networks on the study area 39
Fig.3.3. Location of rain gauges used in this study 41
Fig.3.4. Location of weather stations used in this study 42
Fig.3.5. Location of the valid stream flow measurement sites 43
Fig.3.6. Stage-capacity curve in dams 46
Fig.3.7. Stage-capacity curve in weirs 51
Fig.4.1. Flowchart of analysis for the model 52
Fig.4.2. Geographic information data and hydrologic characteristics 54
Fig.4.3. Measured and simulated discharges at 4 dam sites for calibration period 57
Fig.4.4. Measured and simulated discharges at 4 dam sites for verification period 1 58
Fig.4.5. Measured and simulated discharges at 4 dam sites for verification period 2 59
Fig.4.6. Measured and simulated discharges at 8 gauged sites for calibration period 62
Fig.4.7. Measured and simulated discharges at 8 gauged sites for verification period 1 63
Fig.4.8. Measured and simulated discharges at 8 gauged sites for verification period 2 65
Fig.4.9. Process of Optimaized CSFM model parameters 68
Fig.4.10. Measured and simulated discharges at 4 dam sites for calibration period 71
Fig.4.11. Measured and simulated discharges at 8 weir sites for calibration period 73
Fig.4.12. Measured and simulated discharges at 3 gauged sites for calibration period 76
Fig.4.13. Measured and simulated discharges at 12 gauged sites for verification period 78
Fig.4.14. Measured and simulated discharges at 3 gauged sites for verification period 81
Fig.4.15. Measured and simulated discharges at 8 weir sites for 2006 year 85
Fig.4.16. Measured and simulated discharges at 8 weir sites for 2006 year 86
Fig.4.17. Measured and simulated discharges at 8 weir sites for 2008 year 87
Fig.4.18. Measured and simulated discharges at 12 gauged sites for 2006 year 93
Fig.4.19. Measured and simulated discharges at 12 gauged sites for 2007 95
Fig.4.20. Measured and simulated discharges at 12 gauged sites for 2008 year 97
초록보기 더보기
최근 국내에서는 국가 수자원 정책의 일환으로 보 건설 사업이 진행 되었으며, 이로 인해 4대강 유역에 보 및 준설이 이루어졌다. 다만, 보 건설사업 이전에 개발된 강우-유출 모형들은 변경된 하천환경을 적절히 반영하지 못하고 있어, 이를 개선하기 위한 모듈 개발이 요구된다.
본 연구에서는 홍수량 산정에 있어 본류 구간에 설치된 보의 영향을 적절히 모의하기 위한 모듈을 개발하고 기존 연속형 저류함수모형과 연계하였다. 대상유역은 보 건설 사업으로 인해 하천환경이 가장 크게 변화된 낙동강유역으로 선정하였으며, 보 운영 기준 및 보 건설 전·후의 수문자료를 수집하였다. 또한, 보 건설 전·후의 모형 매개변수를 추정하였으며, 보 운영 모듈의 적용성을 평가하였다.
보 운영 모듈을 연계한 연속형 저류함수 모형의 정확도를 분석한 결과 보정기간에 유출용적오차가 19.0% 이내, 첨두유량오차가 25.0% 이내의 정확도를 보였으며, 모형효율성계수는 0.74~0.91의 범위를 갖는 것으로 나타났다. 검정기간은 유출용적오차가 22.0% 이내, 첨두유량오차는 34.0% 이내의 정확도를 보였으며, 모형효율성계수는 0.75~0.97의 범위를 갖는 것으로 나타났다. 보 지점 직하류에서의 홍수량 변화를 평가하기 위해 보가 건설되기 이전의 호우사상에 보 운영 모듈을 적용하였다. 분석결과, 총 유량의 9.5%의 감소하였으며 특히, 함안창녕보에서 총 유량이 25.0%까지 감소한 것으로 나타났다. 보 건설 및 준설의 영향을 검토하기 위해 동일 호우사상에 대해 보 건설 이후 추정된 매개변수와 보 운영 모듈을 적용하여 유출모의를 수행하였다. 분석 결과, 하류로 갈수록 유량의 지체시간 및 첨두유량의 감소가 커지는 것을 확인 할 수 있었으며, 첨두유량에서 최대 30.0% 유출용적에서 최대 5.0%이상 감소하는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 2012년 호우사상에 대해 보정 및 검정을 실시하였으나, 향후 추가적인 자료를 수집하여 모형의 검증을 실시해야 할 것으로 판단된다. 본 연구에서 개발한 보 운영 모듈은 기존 연속형 저류함수모형을 개선하였으며, 보가 건설된 대유역에서의 정확한 하천유량 모의에 크게 기여할 것으로 사료된다.
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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