하수관로 수위를 이용한 우수관망 모형의 매개변수 추정

A Study on the Parameter Estimation of Sewer Network Model Using Sewer Level Data

침수피해 대책을 수립하기 위해서는 도시유역의 강우-유출 해석 모델을 구축할 필요가 있다. SWMM은 도시유역에서의 강우-유출해석을 위한 대표적인 모형으로, 다양한 매개변수에 기반을 두어 상대적으로 신뢰할만한 결과를 제공하는 반면에 불확실한 매개변수 또한 다수 포함하고 있다. 그러므로 이러한 매개변수 추정은 강우-유출 해석 모형에서 필수적이며 이는 최적화 알고리즘을 통해 이루어질 수 있다. 본 연구에서는 화음탐색법(harmony search algorithm)을 사용하여 SWMM의 매개변수 를 자동으로 추정하였으며, 선행연구들과는 달리 유입량이 아닌 하수관로 수위를 사용하여 최적화를 수행하였다. 매개변수 최적화는 용답 빗물펌프장 유역에서의 홍수해석으로 진행되었다. 하수관로 수위에 의한 매개변수 추정 결과는 유입량과 하수관로 수위 모두의 측면에서 신뢰할 수 있는 결과를 나타내었다. 보정된 모형의 검증 결과 5% 이내의 오차를 나타내었고, 이는 허용 가능한 오차범위 이내라고 판단된다.

The rainfall-runoff analysis model in urban watersheds should be constructed to establish flood damage countermeasures. SWMM (Storm Water Management Model) is a representative model for rainfall-runoff analysis of urban watersheds. While this model is based on many parameters and provides relatively reliable results, it contains many ambiguous parameters. Therefore, parameter estimation is essential for rainfall-runoff analysis model and can be done using optimization algorithms. Harmony search algorithm was used to automatically estimate the parameters of the SWMM. Unlike the previous studies, the parameters were estimated by considering not the inflow data but the sewer level data. Parameter estimation was applied to the flood simulation on the catchment of Yongdap pump station. The results estimated by the sewer level data were reliable in terms of both inflow and sewer level. The verification results of the calibrated model show the error within 5%, which are within the allowable error range.