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한국수자원학회 / v.38, no.12, 2005년, pp.1061-1072 
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담수호 홍수관리를 위한 상류 유입량 실시간 예측
( Real-time Upstream Inflow Forecasting for Flood Management of Estuary Dam ) |
| 강민구;박승우;강문성; 한국수자원공사 수자원연구원;서울대학교 농업생명과학대학;;
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| 초 록 |
| 본 연구에서는 영산호의 상류에 위치한 나주유역의 홍수시 유출량을 실시간으로 예측하기 위하여 Grey홍수 유출모형을 개발하였다. 나주유역의 유출량은 나주수위관측소에서 실시간으로 측정하고 있으며, 이곳은 영산호의 유입홍수량을 예측과 홍수관리를 위한 주관측소이다. 모형의 지배방정식은 Grey시스템 이론에 근거하여 구성되었으며, 모형의 매개변수는 Grey 시스템매개변수의 조합으로 구성하였다. 모형의 차수는 실측자료와 모의결과를 비교하여 다른 차수 보다 양호한 결과를 나타내는 5차로 하였다. 모형의 보정시 예측결과와 실측치간의 RMSE는 $3.1~290.5m^{3}/sec$를 나타냈으며, $R^{2}$는 $0.909~0.999$를 나타냈다. 모형의 검정시 예측결과와 실측치간의 RMSE는 $20.6~147.4m^{3}/sec$를 나타냈으며, $R^{2}는;0.940~0.998$를 나타냈다. 매개변수가 추정된 모형을 이용하여 담수호의 유입량을 하천수위 상태에 따라 예측한 결과, 하천수위가 상승할 경우와 하강할 경우의 예측 홍수량은 예측시간이 증가할수록 커지는 경향을 나타냈다. 또한, 하천수위가 첨두에 가까운 시기의 홍수량은 예측시간에 관계없이 실측자료와 비슷한 결과를 나타냈다. 이와 같은 결과는 Grey 홍수유출모형을 홍수시 담수호 유입량을 실시간으로 정확하게 예측하는데 적용할 수 있음을 나타낸다. |
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| A hydrological grey model is developed to forecast short-term river runoff from the Naju watershed located at upstream of the Youngsan estuary dam in Korea. The runoff of the Naju watershed is measured in real time at the Naju streamflow gauge station, which is a key station for forecasting the upstream inflow and operating the gates of the estuary dam in flood period. The model's governing equation is formulated on the basis of the grey system theory. The model parameters are reparameterized in combination with the grey system parameters and estimated with the annealing-simplex method In conjunction with an objective function, HMLE. To forecast accurately runoff, the fifth order differential equation was adopted as the governing equation of the model in consideration of the statistic values between the observed and forecast runoff. In calibration, RMSE values between the observed and simulated runoff of two and six Hours ahead using the model range from 3.1 to 290.5 $m^{3}/s,;R^2$ values range from 0.909 to 0.999. In verification, RMSE values range from 26.4 to 147.4 $m^{3}/s,;R^2$ values range from 0.940 to 0.998, compared to the observed data. In forecasting runoff in real time, the relative error values with lead-time and river stage range from -23.4 to $14.3%$ and increase as the lead time increases. The results in this study demonstrate that the proposed model can reasonably and efficiently forecast runoff for one to six Hours ahead. |
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| 키워드 |
| Grey 홍수 유출 모형;Annealing-Simplex법;실시간 홍수 예측;담수호 홍수 관리;Hydrological grey Model;Annealing-simplex method;Real-time flood forecasting;Flood management of estuary dam; |
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한국수자원학회논문집 / v.38, no.12, 2005년, pp.1061-1072
한국수자원학회
ISSN : 1226-6280
UCI : G100:I100-KOI(KISTI1.1003/JNL.JAKO200508824142557)
언어 : 한국어 |
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| 논문 제공 : KISTI 한국과학기술정보연구원 |
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