저류함수법의 매개변수 산정식 개발 = Development of Empirical Formulas for Storage Function Method

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Storage function method which considers the non-linearity of the relationship between rainfall and runoff has been frequently used to predict runoff in a basin and a flood pattern. However, it is time-consuming to estimate appropriate parameters of every basin and rainfall event, which requires the empirical parameter equation applicable in Korea. In this study, multiple regression analysis is used to develop empirical equations to estimate parameters of Storage Function method using basin characteristics. The basin area, maximum stream length, and stream slope are considered as the basin characteristics as the result of the regression analysis. Collinearity is removed and trial-and-error method is used to choose the most descriptive parameters to the dependent variables in Han River basin which is divided into 30 subbasins. The developed equations are validated using the rainfall events in MunMak gauging station and named as 'Han River equation'. The equation could provide the useful information about Storage Function method parameter to calculate runoff from a basin and predict river stage.

국문 초록 (Abstract)

한강의 홍수예경보에 자주 사용되고 있는 저류함수법은 강우-유출관계의 비선형성을 고려한 적용성이 뛰어난 모형이지만, 우리나라의 지형특성을 고려한 매개변수 산정식이 존재하지 않아 실무에서 유역별, 사상별 매개변수 추정에 많은 노력과 시간을 투자하고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 다중회귀분석을 이용하여 한강유역의 저류함수법 매개변수를 계산하기 위한 공식을 유도하여 저류함수법의 적용성을 높이고자 하였다. 상관분석을 통하여 다중회귀분석의 독립변수로는 유역의 유역면적, 하천경사, 유로연장이 사용되도록 결정되었으며, 다중공선성을 가지고 있는 독립변수들을 제거하고, 독립변수의 수를 달리하면서 한강유역 내 30개 소유역에 대해 일반화된 매개변수 산정식을 유도하였다. 제안된 회귀식은 모형의 개발에 사용되지 않은 한강유역 내 다른 지점인 문막수위표의 강우에 적용하여 그 적용성을 검증하였다. 제안된 회귀식을 한강공식이라고 명하고, 이는 한강유역 내에 홍수예경보나 유출계산에 저류함수법 적용 시 유용한 자료로 활용하고자 하였다.

참고문헌 (Reference)

1 이정규, "홍수예보를 위한 통합저류함수모형의 퍼지제어 (I) - 이론 및 모형의 수립" 한국수자원학회 33 (33): 689-699, 2000

2 심순보, "최적화 기법에 의한 저류함수 유출모형의 자동보정" 대한토목학회 12 (12): 127-137, 1992

3 고석구, "최적화 기법에 의한 저류함수 모형의 자동보정" 33-44, 1991

4 이정규, "저류함수법의 시변성 매개변수 조정에 퍼지이론 도입에 관한 연구" 한국수자원학회 29 (29): 149-160, 1996

5 남궁달, "저류함수법에 의한 강우-유출모형의 변수추정" 한국수자원학회 18 (18): 185-, 1985

6 정동국, "저류함수모형 매개변수 산정 개선방법의 한강유역 적용" 한국방재학회 8 (8): 149-158, 2008

7 김종래, "동적효과를 고려한 저류함수모형의 최적 매개변수 결정" 한국수자원학회 39 (39): 593-603, 2006

8 木村俊晃, "貯留關數法に 洪水流出の 追跡法" 日本土木硏究所 1961

9 김태균, "SCS 초과우량산정방법을 이용한 저류함수법 적용" 한국수자원학회 40 (40): 523-532, 2007