토양수분과정을 고려한 GR4J 모형의 개량 및 국내유역 적용성 평가

Abstract

토양수분과정은 강우사상 발생 시 유역의 반응을 결정할 때 중요하게 고려되어야 할 과정으로 저류형 수문모형에 있어서 초기 유출량을 결정하는 역할을 한다. 이 같은 토양수분과정은 연속형 NRCS 방법에 주로 사용되었으나 초기강우손실 가정의 문제점 때문에 강우발생사상에 대하여 일부 사상은 설명할 수 없다. 본 연구에서는 NRCS 방법의 초기강우손실 가정의 문제점을해결하고자 수정된 토양수분과정을 고려하여 모형을 개량하고 개량한 모형을 국내유역에 적용하여 적용성을 평가하였다. 수정된토양수분과정 개선절차 적용에 있어서 집중형 장기강우유출모형인 GR4J(Ge'nie Rural a 4 parame tres Journalier)를 선택하여개선하였다. 이를 기존의 결과와 비교하여 개선된 절차가 결과에 어떤 영향을 미치는 지 살펴보았다. 이 과정에서 모형의 매개변수 추정은 최적화 알고리즘인 화음탐색법을 사용하였으며 매개변수 검증을 수행하여 각 매개변수가 유역의 특성을 대표하는지 확인하였다. 토양수분과정 개선을 통해 더 향상된 강우-유출 값을 획득하였으며 연구 결과를 토대로 토양수분과정 개선을통해 강우-유출 과정의 정확성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 유출기준저류고에 따른 토양수분과정 세분화는 유출량 추정의정확성을 높이는 데 매우 중요한 역할을 하며 본 연구에서 사용한 GR4J 모형은 비교적 적은 매개변수를 사용하여 우수한 성능을 나타내기에 본 연구결과를 바탕으로 국내유역에서 적용하기에 적합한 모형으로 기대된다.