Development of Korea Flash Flood Guidance System : (Ⅱ) Component Development and System Analysis

본 연구에서는 한강유역의 돌발홍수능(Flash Flood Guidance, FFG)을 계산할 수 있는 한국형 돌발홍수 예경보시스템(KoFFG, Korea FFG) 개발을 위해 한강유역의 DEM 자료를 이용하여 미세 소유역을 구분하고 하도단면 특성을 고려한 제방 월류유량 개념을 기초로 고해상도 미세 소유역 단위의 지속시간별 한계유출량을 산정하였고, 준분포형 TOPMODEL을 통해 임의 시간의 토양수분 상태를 실시간으로 추정할 수 있는 돌발홍수 모델의 수문학적 구성요소를 개발하였다. 또한, FFG 시스템의 기상학적 구성요소로 칼만필터 기법을 활용한 추계 동역학적 편차보정 기법을 통해 레이더 최적강우를 산정하였다. 이들 각 구성요소들을 바탕으로 전·후처리 과정을 포함한 실시간 KoFFG 시스템을 개발하였다. 상술된 수문 및 기상학적 구성요소를 바탕으로 2004년 7월의 호우사상에 대한 유역기반의 FFG를 산정하였고, 기상청의 RDAPS(5 km) 단기 수치예보 자료의 지속시간별 예측강수량을 활용하여 돌발홍수 발생 가능성에 대한 사례연구 및 정성적 평가를 수행하였다. 그 결과 레이더 자료를 활용한 돌발홍수 경보예측은 긴박한 재해상황에서 그 활용성이 높은 것으로 나타났고, 돌발홍수 위험도 예측에서는 RDAPS 수치예보자료의 정확도 향상이 선행되어야 하는 것으로 검토되었다.

The objective of this study is to develop a Korea Flash Flood Guidance (KoFFG) system over the Han River basin. For the purpose, threshold runoff of high resolution sub-catchment was estimated for each duration based on the delineated geometry from digital terrain elevation and the matching of surface runoff peak to bankfull flow. The model-based soil moisture status was calculated by the semi-distributed TOPMODEL. The stochastic logarithmic bias adjustment model by using Kalman filter scheme was used to minimize the large scale bias for optimal radar rainfall estimates over the region. FFG were computed by the meteorologic and hydrologic components during July of 2004, and the case studies for the possibility of future flash flood threat were performed with the forecasted precipitation of RDAPS (5 km) model. The real-time KoFFG system was designed and developed with pre-processing, core computation module, and post-processing. The case studies were performed with historical data for the flash flood occurrence. It is shown that the developed KoFFG system is useful to forecast a warning of flash flood by using radar data and the accuracy of RDAPS would be needed to increase for the forecast of future flash flood threat.