[표지]
기후변화 대비 수자원 적응 기술 보고서
발간사 / 배덕효
유역 물순환 해석 플랫폼(CAT3.1) 사용자 매뉴얼(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool user's manual(CAT3.1))
목차
제1장 기본 이론 17
1.1. 개요 18
1.1.1. 배경 및 개발경위 18
1.1.2. 모형의 특징 19
1.2. 강우 및 증발산 20
1.2.1. 유역 평균강우량 20
1.2.2. 잠재증발산량 21
1.2.3. 실제증발산량 24
1.3. 침투이론 기반의 물리적 유출모형 25
1.3.1. 전체 구성 25
1.3.2. 소유역 분할 26
1.3.3. 물순환 과정 모형화 26
1.4. 개념형 장기일유출모형 40
1.4.1. GR4J 40
1.4.2. GSM 45
1.4.3. HBV 48
1.4.4. SYMHYD 52
1.4.5. TANK4 54
1.4.6. TANK_SM 55
1.4.7. TPHM 58
1.5. 하도추적 59
1.5.1. Muskingum 방법 59
1.5.2. Muskingum-Cunge 방법 60
1.5.3. Kinematic wave 방법 61
1.6. 물순환 개선시설 62
1.6.1. 인공계 용수 62
1.6.2. 침투시설 62
1.6.3. 침투녹지시설 63
1.6.4. 저류시설(pond, reservoir) 64
1.6.5. 습지(wetland) 66
1.6.6. 빗물저장시설 67
1.6.7. 리사이클 및 외부급수 68
1.7. 매개변수 보정 68
1.7.1. 목적함수 68
1.7.2. 수동보정 69
1.7.3. 자동보정 69
제2장 사용자 가이드 71
2.1. 모형 설치 72
2.1.1. 시스템 요구사항 72
2.1.2. 설치 방법 72
2.2. 인터페이스 75
2.2.1. 메인 메뉴 75
2.2.2. 아이콘 84
2.2.3. 작은 창 보기 84
2.2.4. 프로젝트 보기 85
2.2.5. 속성 보기 85
2.2.6. 테이블 보기 86
2.3. 공통 입력자료 86
2.3.1. 대상 유역 86
2.3.2. 기상 95
2.4. 침투이론 기반의 물리적 유출모형 입력자료 106
2.4.1. 지표면 106
2.4.2. 표층 토양 111
2.4.3. 하천 115
2.4.4. 지하대수층 116
2.4.5. 논 119
2.5. 장기일유출모형 입력자료 122
2.5.1. GR4J 123
2.5.2. GSM 126
2.5.3. HBV 128
2.5.4. SIMHYD 130
2.5.5. TANK4 131
2.5.6. TANK_SM 133
2.5.7. TPHM 135
2.6. 물순환 개선시설 및 하도추적 입력자료 136
2.6.1. 물순환 개선시설(Green Design) 136
2.6.2. 하도추적 150
2.6.3. 기타 153
2.7. 모형 실행 155
2.7.1. 해석 조건 설정 155
2.7.2. 모형 실행 156
2.8. 결과 해석 157
2.8.1. 물수지 161
2.8.2. 그래프 164
2.8.3. 테이블 171
2.8.4. 유황곡선 173
2.8.5. 통계 174
2.8.6. 리포트 177
2.8.7. 매개변수 보정 179
참고문헌 191
판권기 194
[뒷표지] 195
표 1.1. 모형상의 지목 분류 25
표 1.2. GR4J 모형의 매개변수 45
표 1.3. GSM 모형의 매개변수 48
표 1.4. HBV 모형의 매개변수 52
표 1.5. SYMHYD 모형의 매개변수 54
표 1.6. 표준 4단 TANK 모형의 매개변수 54
표 1.7. TANK_SM 모형의 매개변수 57
표 1.8. TPHM 모형의 매개변수 59
표 1.9. 물순환 개선시설 62
표 2.1. 시스템 요구사항 72
표 2.2. 토양 관련 매개변수 90
표 2.3. 지표면 조건 107
표 2.4. 토지피복현황의 분류체계 108
표 2.5. 표층토양 관련 매개변수 111
표 2.6. 토성별 표층토양 입력 매개변수 112
표 2.7. 토성별 모세관흡인수두(PSI)의 경험적인 값 114
표 2.8. 토성별 초기침투능(fo)의 경험적인 값 114
표 2.9. 토양의 배수등급에 따른 종기침투능(fc)의 경험적인 값 115
표 2.10. 하천 관련 매개변수 115
표 2.11. 지하대수층 관련 매개변수 117
표 2.12. 논 관련 매개변수 119
표 2.13. 논 논에서의 배수와 관련된 매개변수 예 120
표 2.14. 출력변수(유역노드) 157
표 2.15. 출력변수(장기일유출모형 노드) 158
표 2.16. 출력변수(물순환 개선시설 노드) 160
그림 1.1. 티센가중법 21
그림 1.2. 월별 작물계수 적용 사례 24
그림 1.3. 블록 내의 물의 흐름 개념도 25
그림 1.4. 유역분할 개념 26
그림 1.5. 모형 구조 27
그림 1.6. 불투수역 모형의 개념 28
그림 1.7. 불투수역 모형의 계산 흐름과 입출력의 관계 28
그림 1.8. 투수역 모형의 개념 29
그림 1.9. 투수역 모형의 계산 흐름과 입출력의 관계 30
그림 1.10. 복귀류 계산 흐름도 34
그림 1.11. 침투능 및 누가침투량 곡선 35
그림 1.12. Green & Ampt 모형의 침투개념 35
그림 1.13. 지하수위 상호관계 개념도 37
그림 1.14. 논에서의 유출 과정 38
그림 1.15. 파이프 배수의 개념 39
그림 1.16. GR4J 모형의 구조 41
그림 1.17. GSM 모형의 구조 45
그림 1.18. HBV 모형의 구조 49
그림 1.19. SYMHYD 모형의 구조 53
그림 1.20. TANK4 모형의 구조 55
그림 1.21. TANK_SM 모형의 구조 56
그림 1.22. TPHM 모형의 구조 58
그림 1.23. 하도내의 대형저류량과 쐐기 저류량 60
그림 1.24. Muskingum-Cunge 모형 변수의 x-t 평면상 이산화 61
그림 1.25. 침투시설 63
그림 1.26. 침투녹지(Bioretention) 시스템 64
그림 1.27. online 저류시설 65
그림 1.28. offline 저류시설 66
그림 1.29. 습지 67
그림 1.30. 빗물저장시설 67
그림 1.31. 리사이클 및 외부급수 68
그림 2.1. CAT3 기본화면 구성 75
그림 2.2. CAT 메인 메뉴 75
그림 2.3. 아이콘 84
그림 2.4. 작은 창 보기 84
그림 2.5. 프로젝트 보기 85
그림 2.6. 속성 보기 85
그림 2.7. 테이블 보기 86
그림 2.8. 월별 엽면적지수(LAI) 예시 106
그림 2.9. 식생률, Aratio per plant 110
그림 2.10. 우리나라 논의 전경 및 물꼬 119
그림 2.11. 개량물꼬-파이프 배수 120
그림 2.12. 우리나라 논에서 월별 물꼬 높이 변화 120
그림 2.13. 월별 엽면적지수(LAI) 예시 125
그림 2.14. 유역 노드의 테이블 결과 172
그림 2.15. 물순환 개선시설(POND) 노드의 테이블 결과 172
그림 2.16. 링크(좌) 및 정션(우)의 테이블 결과 173
그림 2.17. 최적화 전 결과 190
그림 2.18. 최적화 후 결과 190