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자연하안조성을 위한 SWAT-K 모의치 기반 유황 분석
김남원 ( Nam Won Kim ),이정우 ( Jeong Woo Lee ),정일문 ( Il Moon Chung ),김지태 ( Ji Tae Kim ) 한국환경과학회 2011 한국환경과학회지 Vol.20 No.11
In this study, the method of estimating hydrologic information (water depth, submerged period etc.) on the proper selection of construction point and scale as well as vegetation type suggested for the design of natural riparian rehabilitation structure. Long-term comprehensive watershed model SWAT-K(Korea) was applied to this purpose. Flow duration analysis was conducted to analyze the hydrologic characteristics of Pyungchang watershed at which the ``bangtul`` construction method was tested. For this purpose 20 years (1989-2008) rainfall runoff analysis was carried out. Based on the simulated daily streamflow data, flow duration curve was made to analyze the flow characteristics, and the water depth hydrograph was made to analyze the water depth distribution at the cross section. Finally, the information for the selection of proper vegetation according to the submerged period is suggested.
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김남원(Kim Nam Won),이병주(Lee Byong Ju),이정은(Lee Jeong Eun) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 B Vol.27 No.4B
국내 중소하천의 경우 갈수기 관측유량의 부재로 인해 관측유량을 이용한 갈수량 분석은 상당히 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 준 분포형 강우-유출 모형인 SWAT을 이용하여 공간 모의유량을 생성하고 이를 이용하여 갈수량 산정 및 갈수량의 공간적 거동특성을 분석하고자 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 SWAT 모형을 충주댐 유역에 구축하여 충주댐 지점과 상류 수위관측소 지점에 대해 모의된 일유량과 유황을 관측치와 비교하였으며 모의결과의 정확성을 검증하였다. 평균 갈수량의 비유량을 분석한 결과 면적이 증가함에 따라 비유량이 대체로 증가하는 것으로 나타났으며 각 소유역의 경사 및 포화수리전도도와 연계하여 특성을 분석하였다. 또한 기존연구와의 비교를 통해 관측유량을 이용할 경우 갈수량이 과대 산정될 수 있음을 확인하였다. 이 방법은 미계측 지점의 갈수량 산정시 과거 면적 비유량법으로부터 산정한 갈수량에 비해 합리적인 결과를 제시할 뿐만 아니라 갈수량의 특성을 물리적으로 평가할 수 있을 것으로 판단된다. The drought flow analysis for small and medium sized river is very difficult because of the scarcity of drought flow observation data. This study concerns the generation of areal simulated flow from SWAT-the semi distributed hydrologic model, the estimation of drought flow and the analysis of its areal characteristics. The SWAT model is set up for the Chungju Dam basin and is verified by comparing the observation-simulation daily flow of Dam site with upper stream station. The specific flow rate of mean drought flow is increased with the area, which is identified from the slope of each subbasin and the areal characteristics of saturated hydraulic conductivity. It is also proved that the drought flow can be overestimated using observed flow data by comparing with previous results. This method can represent more reasonable drought flow than thereby areal-specific flow rate method. The physical characteristics of drought flow also can be evaluated by these results.
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한강유역의 다목적댐 운영에 따른 유황변동 특성 분석 및 평가
김남원(Kim Nam Won),이정은(Lee Jeong Eun),이병주(Lee Byong Joo) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 B Vol.27 No.1B
국내의 경우 효율적인 수자원 관리 및 운영을 위하여 많은 댐을 구축, 운영하고 있다. 특히 한강유역에 위치하고 있는 대규모 다목적댐은 경기, 강원, 서울 등 수도권의 용수를 공급하는 귀중한 용수원이다. 따라서, 본 연구에서는 수도권 용수의 주요 취수원인 팔당댐을 중심으로 소양강 및 충주 다목적댐의 운영에 따른 유황변동 특성을 정량적으로 분석, 평가하고자 하였다. 분석을 위해 사용한 SWAT-K모형은 기존 SWAT모형의 저수지 모듈을 수정, 보완한 개선된 모형으로 팔당댐 상류 유역의 유출을 성공적으로 모의하는 것으로 평가되었다. 유출 모의시스템을 검증하기 위해 소양강, 충주댐의 방류량과 화천 댐의 방류량을 입력하였으며, 모의한 유출결과를 팔딩댐의 실측치와 비교하였다. 다음으로 소양강, 충주댐이 구축되지 않은 상황을 가정하여 유출거동을 모의하였다. 결론적으로 댐운영 유무에 따른 유황변동 분석 결과, 팔당댐 지점에서 소양강, 충주 다목적댐의 영향은 홍수시에 약 21.6 억㎥/년의 물을 54일간 저장하였다가 나머지 기간에 유황을 조정하고 있는 것으로 나타났다. 소양강댐의 경우에는 연간 약 63일간에 걸쳐 9.1 억㎥/년의 물을 저장하고, 충주댐의 경우에는 약 28일간에 걸쳐 12.5 억㎥의 물을 저장하여 나머지 기간에 유황을 개선하는 것으로 나타났다. 본 연구는 댐운영에 따른 모의유량을 이용하여 유황변동 특성을 평가한 첫 번째 시도이다. 향후 좀더 정교한 분석으로 우리나라 대규모 댐의 저수지 운영상황이 재평가되기를 기대한다. Many dams were constructed for the effective water resources management. Especially multi-purpose dams located in Han-river basin that provide capital region (Gyeonggi, Gangwon, Seoul etc.) with valuable water source. The purpose of the present study was to evaluate the changes of flow duration characteristics of the Paldang Dam basin due to operations of the Soyang and Chungju multipurpose dams. A semi-distributed watershed model, SWAT-K, was used in order to generate regulated and unregulated daily stream flows upstream of Paldang Dam. The reservoir operation module in SWAT-K was modified from original module in SWAT for modelling parallel multi-reservoir operations appropriately. Simulated flow regulated by the Soyang, Chungju, and Hwacheon dams was calibrated by comparison with the observed inflow data at Paldang reservoir. The flow pattern analyses by using this calibrated system show the entire effect of Soyang and Chungju multipurpose reservoirs is the storage capacity of 21.6 billion cubic meters/year for 54 days during flood season. For Soyang reservoir, the stored quantity is approximately 9.1 billion cubic meters/year which was stored for 64 days. For Chungju reservoir, the stored quantity is approximately 12.5 billion cubic meters/year which was stored for 28 days. This study is the first attempt to evaluate the flow pattern characteristics by using simulated flow according to dam operation. More accurate analysis is expected to reevaluate the operating status of multipurpose reservoirs in Korea.
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