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SWAT-SWMM 결합모형의 개발 (I) 모형의 개발
Development of Coupled SWAT-SWMM Model (I) Model Development

김남원   (한국건설기술연구원 수자원연구부CC0186892  ); 원유승   (한국건설기술연구원 수자원연구부CC0186892  );
  • 초록

    장기적 유출 측면에서 유역의 도시화는 불투수면적의 확대로 인한 토지이용변화, 인위적 구조물의 설치여부, 하천 환경의 변화를 유발하며 따라서 도시화되기 이전과 매우 다른 형태의 유출거동 특성을 가진다. 따라서 자연적인 유출 성분변화 특성은 물론 도시화 유역 특성변화요소를 적절히 반영함으로써 지표수, 하천수, 지하수 등의 수문순환 요소를 장기적인 측면에서 정량적으로 평가할 수 있는 유출모의모형이 필요하다. 본 연구에서는 준 분포형 장기 유출모형인 SWAT모형과 도시지역의 유출해석에 주로 이용되는 SWMM 모형의 RUNOFF 블록을 결합함으로써 자연유역은 물론 도시유역의 제반 유역특성을 충분히 고려할 수 있는 장기유출모형인 SWAT-SWMM 모형을 개발하였다. SWAT-SWMM 결합모형의 구정방법 및 모형의 한계 그리고 결합모형의 모식을 중심으로 두 모형의 결합상황을 기술하였다.


    From the continuous long-term rainfall-runoff standpoint, the urbanization within a watershed causes land use change due to the increase in impervious areas, the addition of manmade structures, and the changes in river environment. Therefore, rainfall-runoff characteristics changes drastically after the urbanization. Due to these reasons, there exists the demand for rainfall-runoff simulation model that can quantitatively evaluate the components of hydrologic cycle including surface runoff, river flow, and groundwater by considering urban watershed characteristics as well as natural runoff characteristics. In this study, continuous long-term rainfall-runoff simulation model SWAT-SWMM is developed by coupling semi-distributed continuous long-term rainfall-runoff simulation model SWAT with RUNOFF block of SWMM, which is frequently used in the runoff analysis of urban areas in order to consider urban watershed as well as natural watershed. The coupling of SWAT and SWMM is described with emphasis on the coupling scheme, model limitations, and the schematics of coupled model.


  • 주제어

    도시수문학 .   장기유출.  

  • 참고문헌 (15)

    1. Steuer, J. J., R. J. Hunt(2001). Use of a Watershed Modeling Approach to Assess the Hydrologic Effects of Urbanization, North Fork Pheasant Branch Basin near Middleton, Wisconsin: U. S. Geological Water-Resources Investigation Report 01-4113 
    2. Walesh, S. G.(1989) Urban Surface Water Management. New York, John Wiley and Sons 
    3. Dunne, T., and Leopold, L. B.(978). Water in environmental planning, Freeman, New York 
    4. Han, J., J. W. Delleur(1979). Development qf an Extension qf ILLUDAS Model for Continuous Simulation of Urban Runoff Quantity and Discrete Simulation of Runoff Quality, Prude University, Water Resources Center, West Laflyette, Indiana 
    5. Huber, W. C. and R .E. Dickinson(988). Storm Water Management Model, Ver. 4, Part A : User's Manual, EPA-600/3-88/001a, U.S. EPA 
    6. Bhaduri, B., M. Grove, C. Lowry and Harbor, J.(1997). 'Assessing the Long-Term Hydrologic Effects of Land Use Change', Journal of AWWA, 89(11), pp, 94-106 
    7. Bhaduri, B., M. Minner, S. Tatalovich, and Harbor, J.(2001), 'Long-Term Hydrologic Impact of Urbanization: A Tale of Two Models', Journal of Water Resources Planning and Management, Vol. 127, No 1, pp 13-19 
    8. Brie, C.(978). Application of STORM to Assess the Impact of an Urbanizing Area, US EPA report EPA-600/2-76-175a (NTIS PB-259597), Cincinnati, Ohio 
    9. Arnold, J. G., P. M. Allen, and G. Bernhardt (1993). 'A Comprehensive Surface-Groundwater Flow Model', Journal of Hydrology, Vol. 142. pp. 47-69 
    10. Arnold, J. G., J. R. Williams, and D. R., Maidment (1995). 'Continuous-Time Water and Sediment-Routing Model for Large Basin'. Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 121. No.2, pp. 171-183 
    11. C. G. Kim, H. J. Kim, C. H. Jang, N. W. Kim(2003). 'Runoff estimation from two mid-size watersheds using SWAT model', Water Engineering Research, Vol. 4, No.4, pp. 193-202 
    12. Abbott, J.(1978). 'Testing of Several Runoff Models on an Urban Watershed', ASCE Urban Water Resources Research Program, Technical Memorandum, New York, No. 34 
    13. 김남원, 원유승(2003). '유역의 도시화에 따른 수문학적 영향 평가', 대한토목학회 학술발표회 논문집, 대한토목학회, pp. 2269-2274 
    14. 장철희, 김현준, 김남원(2003). '용담댐 유역의 장기-유출 분석을 위한 AVSWAT 2000 모형의 적용', 한국수자원학회 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 46-49 
    15. 과학기술부(2004). 수자원의 지속적 확보기술개발사업-지표수 수문성분 해석기술 개발 보고서, 한국건설기술연구원 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (6)

    1. Kim, Nam-Won ; Won, Yoo-Seung 2004. "The Development of Coupled SWAT-SWMM Model (II) Model Characteristics and Evaluation" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 37(7): 599~612     
    2. Kim, Chul-Gyum ; Lee, Jeong-Eun ; Kim, Nam-Won 2007. "Temporal and Spatial Characteristics of Sediment Yields from the Chungju Dam Upstream Watershed" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 40(11): 887~898     
    3. Shin, Hyun-Suk ; Kang, Du-Kee ; Kim, Sang-Dan 2007. "Analysis of the Effect of Water Budget Elements on Flow Duration Characteristics using SWAT-Nak Dong" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 40(3): 251~263     
    4. Nam, Won-Ho ; Choi, Jin-Yong ; Hong, Eun-Mi ; Kim, Hak-Kwan 2009. "Development of Web-GIS based SWAT Data Generation System" 한국농공학회논문집 = Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, 51(6): 1~9     
    5. Kim, Jeong-Min ; Kim, Young-Do 2011. "A Study on Estimation of Pollutant Loads in Seonakdong River Using SWAT-SWMM Model" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater, 25(6): 825~837     
    6. Kim, Chul-Gyum ; Kim, Nam-Won 2012. "Comparison of Natural Flow Estimates for the Han River Basin Using TANK and SWAT Models" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association, 45(3): 301~316     

 저자의 다른 논문

  • 김남원 (60)

    1. 1990 "강우의 설계" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 23 (3): 284~305    
    2. 1993 "설계홍수 추정방법 개발을 위한 설문 조사(I)" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 26 (1): 27~37    
    3. 1993 "설계홍수 추정방법 개발을 위한 설문 조사(II)" 韓國水文學會誌 = Journal of Korean Association of Hydrological Sciences 26 (2): 12~22    
    4. 2000 "영산강 수계 농업용수 실제 사용량 조사" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 33 (1): 459~464    
    5. 2000 "섬진강 유역의 농업용수 사용량 조사" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 33 (1): 489~494    
    6. 2000 "99 교육훈련 사업성과 및 계획" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 33 (s1): 377~389    
    7. 2001 "수자원 관련 공공의식 현황분석 및 향상 방안" 물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future 34 (6): 53~61    
    8. 2001 "2001년 중부지방 대가뭄" 한국도시방재학회지 = Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation 1 (2): 9~13    
    9. 2002 "수정 TOPMODEL에 의한 유출해석과 일반화 (설마천 유역을 중심으로)" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 35 (3): 295~306    
    10. 2002 "자연하천 형상을 이용한 최적 흐름분배 알고리즘의 개발" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 35 (4): 345~358    
  • 원유승 (6)

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