HELP 모형과 SWAT 모형의 지하수 함양량 비교 (Comparison of Groundwater Recharge between HELP Model and SWAT Model)

서지정보

· 발행기관 : 한국수자원학회
· 수록지 정보 : 한국수자원학회 논문집 / 43권 / 4호 / 383 ~ 391페이지
· 저자명 : 이도훈, 김남원, 정일문

초록

본 연구에서는 SWAT 모형과 HELP 모형을 이용하여 보청천 유역의 지하수 함양량을 산정하였다. SWAT 모형은 지표수 및 지하수 성분을 모두 고려할 수 있는 물순환 모형이지만, 토양층에 대한 침루과정의 물리적 해석이 미흡하다. 반면에 HELP 모형은 중간유출 및 지하수 유출성분을 모의하지 못하지만, 토양층에서의 비포화흐름을 고려하여 침루과정을 해석할 수 있다. 국내유역에서 함양량 산정을 위해 SWAT 모형은 여러 유역에서 성공적으로 적용되어 왔지만, HELP 모형의 국내유역에 대한 적용은 매우 미흡하였다. HELP 모형의 적용을 위하여 중간유출계수를 제안하였고, 수정된 지수형감쇠 가중함수를 이용하여 지하수 함양량을 산정하였다. HELP 모형의 함양량은 중간유출계수 값에 따라서 많은 차이를 나타내었다. 중간유출계수 값이 0.6인 경우에 HELP 모형과 SWAT 모형사이의 함양량 오차가 가장 작았으며 일, 월, 연단위 등 다양한 시간규모에 대하여 두 모형사이의 함양량은 비교적 잘 일치하였다. HELP 모형은 SWAT 모형에 비하여 모형구조가 비교적 간단하고 입력변수가 적게 요구되므로 지하수 함양량 산정에 유용하게 적용될 수 있으며, SWAT 모형과 HELP 모형을 병행하여 적용하면 지하수 함양량 산정의 신뢰도가 향상될 것으로 판단된다.

영어초록

The groundwater recharge was assessed by using both SWAT and HELP models in Bocheong-cheon watershed. The SWAT model is a comprehensive surface and subsurface model, but it lacks the physical basis for simulating a soil water percolation process. The HELP model which has a drawback in simulating subsurface lateral flow and groundwater flow component can simulate soil water percolation process by considering the unsaturated flow effect of soil layers. The SWAT model has been successfully applied for estimating groundwater recharge in a number of watersheds in Korea, while the application of HELP model has been very limited. The subsurface lateral flow parameter was proposed in order to consider the subsurface lateral flow effect in HELP model and the groundwater recharge was simulated by the modified exponential decay weighting function in HELP model. The simulation results indicate that the recharge of HELP model significantly depends on the values of lateral flow parameter. The recharge errors between SWAT and HELP are the smallest when the lateral flow parameter is about 0.6 and the recharge rates between two models are shown to be reasonably comparable for daily, monthly, and yearly time scales.
The HELP model is useful for estimating groundwater recharge at watershed scale because the model structure and input parameters of HELP model are simpler than that of SWAT model. The accuracy of assessing the groundwater recharge might be improved by the concurrent application of SWAT model and HELP model.

참고자료

· 없음