불확실성을 고려한 SWAT 모형의 최적 매개변수 산정

Parameterization Analysis of SWAT Model Considering the Uncertainty

최근 국내에서는 기후변화에 대응전략의 일환으로 지속가능한 수자원 확보에 많은 관심을 가지고 있다. 이를 위해서는 무엇보다 정확한 유출량 산정이 필요하다. 일반적으로 유역의 유출량은 강우-유출 모형으로 이용하여 산정한다. 그러나 이러한 모형들은 여러 가지 불확실성을 포함하고 있어 정확한 유출량 산정에 어려움을 겪게 된다. 따라서 본 연구에서는 유출모형을 구축하는 과정에 SUFI-2 알고리즘을 사용하여 잠재되어 있는 불확실성을 줄이는 방안을 모색하였다. SUFI-2 알고리즘은 불확실성 분석에 최적화 개념을 접목하고 있고, 여러 개의 매개변수를 한 번에 다룰 수 있다는 장점을 갖고 있다. 대상유역은 금강의 유량에 지대한 영향을 미치는 초강유역을 선정하였으며, 강우-유출 모형은 최근 폭넓게 이용되고 있는 SWAT 모형을 선정하였다. 대상유역에 대한 SUFI-2 알고리즘을 이용하여 불확실성을 고려한 SWAT 모형의 최적 매개변수를 산정한 결과 유출량에 가장 많은 영향을 미치는 매개변수는 식물흡수보상인자, 토양의 물 저장능, 선행토양함수조건 II에서의 유출곡선지수, 얕은 대수층에서 물이 돌아오는데 요구되는 한계수심의 순서로 나타났다.

Recently in Korea, there has been interested in retaining sustainable water resources as a strategy to cope with climate change. To do that, a more accurate flow estimation is needed. In general, the watershed runoff in a basin is estimated by rainfall-runoff model. However, many kinds of uncertainties in these models make much harder to estimate accurate runoff. Thus, the SUFI-2 algorithm was used to reduce the potential uncertainty in the process of building rainfall-runoff model. The SUFI-2 algorithm has the advantage of combining an optimization concept and being able to handle multiple parameters at once in uncertainty analysis. As a target basin, Cho-river having tremendous impact on Geum-river flow rate and as a rainfall-runoff model, the SWAT model widely used recently was selected. In the result of the optimal parameters of the SWAT model to the target basin using SUFI-2 algorithm, the parameters having the most influence on the outflow were in the following order, `Plant uptake compensation factor`, `Available Water Capacity of the Soil Layer`, `Runoff curve number in moisture condition II` and `Critical depth of water in the shallow aquifer required to get back(GWQMN.gw)`.