개선된 지형지수 산정 알고리즘의 적용에 관한 연구

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본 연구는 분포형 수문 모형인 TOPMODEL의 기본 입력자료인 지형지수, 1n(a/tan {{{{{B}_{}}}}}) 산정을 위한 알고리즘과 수로형성면적(CIT)과 구배멱급수(H)를 고려한 개선된 지형지수 산정 알고리즘의 국내 지형에 대한 적용성을 검토하였다. 대상 유역은 청도천 유역의 한제천 소유역 (18.6km2)과 위천 대표 시험유역의 동곡 소유역(33.6km2)으로, 이 두 유역에 대한 10m, 20m, 30m, 50m, 100m의 수치고도자료(Digital elevation model ; DEM)을 구축하였다. 기존 알고리즘에 대해 수로형성면적의 적용 결과, 수로 격자에 대한 지형지수의 적절한 처리를 통해 개선된 계산 결과를 얻을 수 있었고, 구배멱급수(H)의 적용을 통해 기존의 다방향 흐름(MFD) 알고리즘에 비해 유역 내 협곡 지점에 대한 흐름의 수렴 효과를 얻을 수 있었다. 개선된 알고리즘에 의해 계산된 지형지수 분포는 최대값의 감소로 유출 모의시 과도한 초기 유출 계산 문제를 완화시킬 수 있었다. 기존 알고리즘을 사용한 유출 모의와 비교하여 개선된 알고리즘을 활용한 전체적인 모의 효율은 유사하나 수문정보의 공간 분포 산정은 보다 합리적인 결과를 도출하였다,

기타언어초록

This research investigated the applicapability of an improved algorithm to calculate the topographic index, ln($alpha$/tan B), for the topography of Korea employing channel initiation threshold area(CIT) and an exponent for the gradient(H). hanjaechun subwatershed in Cheongdochun and Dongok subwatershed in Wichun test watershed were selected as study areas. The digital elevation models(DEM) of study areas have been made with the resolution from 10m to 100m. Application of CIT to the traditional algorithm provide reasonable computation method in considering channel pixel impact. Introduction of the gradient exponent(H) made it possible to obtain better flow convergence effect in concave topography comparing with the traditional multiple flow direction algorithm. The improved algorithm shows the capability to relax the overestimation problem of rising limb of hydrograph through reducing overestimated high value of topographic index.

키워드

지형지수 수치고도자료 수로형성면적 구배멱급수 TOPMODEL topographic index digital elevation model(DEM)CIT exponent for the gradient

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