강우관측소의 설치고도를 고려한 강우관측망 평가방안
A Methodology for Rain Gauge Network Evaluation Considering the Altitude of Rain Gauge
0
조회
0
다운로드
8
인용
0
참고문헌
키워드
초록
강우량은 관측소의 설치고도에 따라 관측량의 편차가 심하며, 이로 인해 도시지역과 산지지역의 강우발생 특성이 다르다. 산지효과로 인해 고도가 높아질수록 강우 관측시 불확실성이 커지는 것을 감안하면 산지지역에서의 강우관측소 밀도는커야한다. 이러한 관측소의 고도특성이 반영된 관측망 평가는 산지효과를 반영하기 위한 것으로 산악지역에서 발생하는돌발홍수의 효과적인 예측 및 레이더 자료의 보정에 있어 중요한 과정이 된다. 이에 본 연구에서는 강우관측소의 설치고도를 고려한 강우관측망의 평가방법론을 제안하였다. 강우관측소의 고도별 설치밀도 파악을 위해 고정간격의 고도를 이용하는 등고도비별 설치밀도 산정방법과 유역의 면적비를 이용하는 등면적비별 설치밀도 산정방법을 적용하였다. 그 결과 등면적비를 이용하는 경우가 고도별 강우관측망의 평가에 보다 유리함을 확인하였다. 아울러 타유역과의 비교를 위해등면적별 관측소 설치밀도의 변동계수를 이용하여 고도별 분포를 정량화 하였다. 이는 강우관측소의 설치고도분포의 균등함을 평가하는 정량적 지표가 되며, 제시된 방법론을 5대강 유역에 적용하였다. 그 결과, 설치밀도의 변동계수가 작은유역에서는 고도별 강우설치밀도가 일정함으로 인해 보다 균등한 분포를, 반면 변동계수가 큰 유역에서는 상대적으로 고도별 설치밀도가 불균등함을 확인하였다.
Abstract
The observed rainfall may be different along with the altitude of rain gauge, resulting in the fact that the characteristics ofrainfall events occurred in urban or mountainous areas are different. Due to the mountainous effects, in higher altitude, theuncertainty involved in the rainfall observation gets higher so that the density of rain gauges should be more dense. Basically, a methodology for the rain gauge network evaluation, considering this altitude effect of rain gauges can accountfor the mountainous effects and becomes an important step for forecasting flash flood and calibrating of the radar rainfall. For this reason, in this study, we suggest a methodology for rain gauge network evaluation with consideration of the raingauge’s altitude. To explore the density of rain gauges at each level of altitude, the Equal-Altitude-Ratio of the density ofrain gauges, which is based on the fixed amount of elevation and the Equal-Area-Ratio of the density of rain gauges, whichis based on the fixed amount of basin area are designed. After these two methods are applied to a real watershed, it isfound that the Equal-Area-Ratio generates better results for evaluation of a rain gauge network with consideration of raingauge’s altitude than the Equal-Altitude-Ratio does. In addition, for comparison between the soundness of rain gaugenetworks in other watersheds, the Coefficient of Variation (CV) of the rain gauge density by the Equal-Area-Ratio is servedas the index for the evenness of the distribution of the rain gauge’s altitude. The suggested method is applied to the fivelarge watersheds in Korea and it is found that rain gauges installed in a watershed having less value of the CV showsmore evenly distributed than the ones in a watershed having higher value of the CV.
참고문헌 (25)
- Al-Zahrani, M, "An algorithm for designing a precipitation network in the southwestern region of Saudi Arabia", J. of Hydrology, 205, pp.205~216 (1998)
- Caselton, WF, "Hydrologic networks:Information transmission", J. of Water Resources Planning and Management Division, 106, pp.503~529 (1980)
- Chapman, TG, "Entropy as a measure of hydrologic data uncertainty and model performance", J. of Hydrology, 85, pp.111~126 (1986)
- Daly, C, "A statistical topographic model for mapping climatological precipitation over mountainous terrain,", J. of applied meteorology, 33(3), pp.140~158 (1994)
- Donley, DE, "The relation of rainfall to elevation in the southern appalachian region", Transactions of the American Geophysical Union, 20, pp.711~721 (1939)
- Kim, DK, "A numerical study of the orographic effects associated with a heavy rainfall event", J. of the Korean Meteorological Society, 36(4), pp.441~454 (2000)
- 김기욱, "한강유역 강수의 산지효과 추정-3. 지역구분-", 대한토목학회 논문집B, 24(5b), pp.461~468 (2004), 대한토목학회
- Kim, MJ, "The study on local circulation and orographic precipitation over the southwestern Korean peninsula", J. of the Korean Meteorological Society, 34(1), pp.128~146 (1998)
- Krstanovic, PF, "Evaluation of rainfall networks using entropy: Ⅱ. Application", J. of Water Resources Management, 6, pp.295~314 (1992)
- Topographic characteristics of drainage basins, "Langbein, WB", U.S. Geological Survey, 125~157, pp.Water-Supply Paper 968-C (1947)
- 이지호, "공간적 분포특성과 엔트로피를 고려한 강우관측소 평가: 임하댐 유역을 중심으로", 한국방재학회논문집, 13(2), pp.217~226 (2013), 한국방재학회
- Lee, JS, "Hydrology" (2006), Gumi Publisher
- Naoum, S, "A multiple linear regression GIS module using spatial variables to model orographic rainfall", J. of hydroinformatics, 6(1), pp.39~56 (2004)
- Disaster annual report, "National Emergency Management Agency", ~ (1999)
- Peck, EL, "Network design for water supply forecasting in the west", Water Resources Bulletin, 26, pp.87~99 (1990)
- Rodda, J. C., "An objective method for the assessment of areal rainfall amounts", Weather, 17, pp.54~59 (1951)
- Seo, KH, "Analysis and simulation of orographic rain in the middle part of the Korean peninsula", J. of the Korean Meteorological Society, 32(4), pp.512~533 (1996)
- Stidd, CK, "The geographic distribution of average monthly rainfall", American Meteorological Society, 1(3), pp.24~33 (1951)
- Guide to hydrological practices, "World Meteorological Organization", ~, pp.WMONo. 168 (1994)
- Yoo, CS, "Estimation of area average rainfall amount and its error", J. of Korea Water Resources Association, 34(4), pp.317~326 (2001)
- 유철상, "한강유역 강수의 산지효과 추정-Ⅰ. 회귀분석-", 대한토목학회 논문집B, 24(1B), pp.33~39 (2004), 대한토목학회
- 유철상, "한강유역 강수의 산지효과 추정-Ⅱ. EOF분석-", 대한토목학회 논문집B, 24(1B), pp.41~46 (2004), 대한토목학회
- 유철상, "우량계의 밀도 및 공간분포 검토: 남한강 유역을 중심으로", 한국수자원학회 논문집, 36(2), pp.173~181 (2003), 한국수자원학회
- Yoon, YN, "Hydrology" (2007), Chungmoongak Publisher
- 윤혜선, "지역빈도해석 및 다중회귀분석을 이용한 산악형 강수해석", 한국수자원학회 논문집, 42(6), pp.465~480 (2009), 한국수자원학회