유전 알고리즘 연계 격자기반 홍수모형 개발

초록

국내에서는 홍수 대응에 있어 일반적으로 홍수량 산정지점을 선정하여 지점별 설계홍수량을 기준으로 홍수에 대응하고 있다. 이러한 방법은 강우유출 모형의 결과에만 의존하며, 유역에서 실제로 발생한 홍수피해에 따른 검･보정을 수행하지 않아 적절한 대응이 이뤄지지 않은 사례가 많은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치표고모형, 강우량, 토지피복도, 정밀토양도를 활용하여 격자단위 홍수량 산정 모형을 개발하고, 이를 전역 최적화 알고리즘인 유전 알고리즘과 통합하여 실제 수위관측소의 관측치를 기반으로 매개변수를 보정하였다. 격자단위 홍수량 산정에는 모든 격자별로 운동파(kinemetic wave) 공식, Gree-Ampt 방법이 포함된다. 유전 알고리즘의 적합도로는 분석 대상 유역 내에 위치한 수위관측소의 관측치와 해당 위치에서 모의된 홍수량 간 RMSE를 산정하여 그 값이 적을수록 적합도가 높게 산정되도록 구성하였다. 이 모형은 유역의 특성을 실제 발생한 하천 유량 바탕으로 강우유출 모형의 매개변수를 보정하여 기존 실무에서 사용되는 방법에 비해 정확하게 격자단위 홍수량을 모의할 수 있다. 이러한 결과는 설계 홍수량 산정 이후에 수행되어야 하는 위험도 평가나 예측을 정밀하게 할 수 있는 기반이 되어 재난 대응 담당자들의 의사결정에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

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