• Title/Summary/Keyword: 유사량공식

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Numerical Analysis of Bank Erosion at the Confluence of Namhan River and Geumdang Stream (남한강-금당천 합류부에서의 하안침식 수치모의)

  • Jang, Eun Kyung;Ji, Un;Yeo, Woon Kwang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.329-329
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    • 2015
  • 하천의 지류와 본류가 만나는 합류부 구간은 본류와 지류에서 유입되는 유량의 크기가 달라 복잡한 흐름을 형성하게 된다. 합류부 구간의 흐름특성 변화는 합류부 하상 및 하안의 지형학적 변화에 영향을 미칠 수 있으며 이러한 국부적인 구간에서 발생하는 하상변동 및 하안침식은 급격한 하도의 평면적 변화를 야기할 수 있다. 하상변동과 하안침식은 독립적으로 발생하는 것이 아니라 하도침식과 퇴적 그리고 하안침식과 퇴적이 상호작용하여 하천의 지형학적 변화를 야기한다. 따라서 합류부 구간의 하도 안정성을 확보하기 위해서는 합류부 구간에서 발생하는 하상변동과 하안침식을 연계한 정량적 분석이 필요하다. 본 연구에서는 하안침식과 하상변동이 상호작용하여 하천의 지형학적 변화를 야기할 것으로 예상되는 합류부 구간에 대해 2차원 수치모형인 CCHE2D를 활용하여 하안침식을 연계한 하상변동 분석을 수행하고자 한다. 대상구간은 4대강 살리기 사업 후 합류부 지점에서의 하상침식이 지류 하천 상류 방향으로 전이되는 두부침식 현상이 발생한 지점으로 하상유지공 유실 및 하안침식 문제가 발생하고 있는 남한강과 금당천 합류부 구간이다. 흐름 모의 조건은 4대강 살리기 사업 후 해당구간에서 발생한 가장 큰 홍수 사상인 2013년에 발생한 유량조건을 본류에서 유입되는 유입 유량으로 선정하였으며, 유량-유사량 관계식은 합류부 구간에서 약 9.3 km 떨어진 청미천 원부교 지점의 관계식을 사용하였다. 또한 유사이송공식은 CCHE2D 모형에서 선택 가능한 공식들 중 대상 하천에서 측정한 유사량과 가장 근사한 값을 제시하는 Wu et al.(2000) 공식으로 선택하였으며, 유사이송형태는 총유사량 조건을 적용하였다. 본 연구를 통해 하천과 지류하천이 만나는 합류부 지점에서의 하안침식에 의한 영향을 분석하고 평면적 지형변화를 실제 현상과 유사하게 재현한 수치모의 결과는 하도안정화 대책 수립에 적극 활용할 수 있을 것이다.

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Understanding sediment characteristics and developing empirical model for specific degradation in South Korean river (국내 하천 유사 특성 이해와 유사량 추정을 위한 경험적 모델 개발)

  • Woochul Kang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.133-133
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    • 2023
  • 풍화작용에 의해 생성된 유사는 자연 매체에 의해 이동하고 하천에 도달하기 이전이나 이후 퇴적되며, 해당 과정 중에서 하상변동, 홍수위 상승, 제방 안정성, 두부 침식, 생태환경 변화, 수질문제 등 다양한 침식과 퇴적 관련 문제들이 발생한다. 이러한 유사 문제의 해결과 지속적인 하천관리를 위해서는 유사의 생성, 이송, 그리고 퇴적 과정에 대한 충분한 이해와 정량적인 유사량을 파악하는 것이 필수적이다. 다양한 연구들을 통해서 유사량을 정량적으로 파악하기 위해 여러 종류의 모델과 공식들이 제안 되어져 왔다. 그 중 경험적 모델의 경우 실제로 관측된 값을 기반으로 하며, 복잡한 계산이나 요구하는 자료가 다른 종류의 모델들 보다 적어 쉽게 접근이 가능하다. 이러한 경험적 모델은 유사에 영향을 주는 인자를 규명하거나 특정 유역이나 지역에서 이송 및 퇴적 되는 유사의 출처와 특성을 규명하는 초기 단계에서 유용하게 이용된다. 국내 하천의 경우 여름에 강우가 집중되고 대부분의 국토가 산지로 이루어져있어 상류에서 침식이 주로 발생한다. 또한, 본류 및 하류 지역의 하천은 유사의 퇴적이 주로 일어나서 하천의 형태와 물길이 형성된 충적 하천 형태로 발전 되어있기 때문에 국내 하천에서는 전반적으로 국부적이며 다양한 형태의 유사 관련 문제가 발생한다. 국내 하천에서 발생하는 유사 관련 문제를 해결하기 위해 국내 하천의 유사량을 추정하는 다양한 경험적 모델들이 지속적으로 개발되어왔다. 하지만 과거에 개발된 모델들의 경우 계측 자료가 충분하지 않은 시기에 개발 되었으며, 현재에는 활용하기 불가능하다. 본 연구에서는 국내 하천의 비유사량을 예측하는 동시에 국내 하천의 유사 특성을 이해하기 위해 과거에 국내 하천을 대상으로 비유사량을 추정하기 위해 개발되었던 경험적 모델을 개선하였다. 본 연구를 통해 기존 경험 모델의 경우 주기적인 업데이트가 필요함을 확인하였으며, 개발된 모델의 경우 국내 하천 유사 관리를 위해 미래 유사량 예측하는 등 다양한 방면으로 활용 관리가 가능할 것으로 보인다.

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경험적 방법에 의한 두만강 유사량 추정

  • Lee, Kwang-Man;Jang, Chang-Lae;Kim, Joon-Tae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1660-1664
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    • 2007
  • 두만강을 중심으로 한 동북아시아의 환경보호를 위한 우선순위에서 토양보호가 높은 순위로 분류된 적은 거의 없었다. 토양손실에 의한 부정적 효과가 사람들에게 잘 알려져 있지 않으며, 특히 농촌에서 토양 보전의 가치를 이해하거나 토양에서 직접적으로 혜택을 받고 있다고 인식하는 사람들은 극히 일부에 지나지 않는다. 실제 동북아시아에서 토양보호와 관련하여 일관되게 접근해야 할 필요성이 국가 정책에 반영되고 그 결과 토양유실보호법이나 환경보호법 내에서 우선순위의 국가정책으로 도입된 것은 불과 지난 10-20년 사이의 일이다. 따라서 이 지역에서의 토사 유실은 매우 심각하며 이로 인해 많은 분제점이 발생하고 있는 것은 당연하다. 수자원과 토지 자원을 잘 보전하고, 물과 토양의 침식을 제어하면서 생태계를 보호하는 것은 두만강 유역에 있는 연안 국가의 현대화를 위한 기초이자 장기 전략과제이다. 대상 지역에서, 토양의 침식형태는 주로 수리적 침식, 바람에 의한 침식, 결빙과 해동에 의한 침식, 산사태, 토석류, 밀도류 및 구릉의 함몰 등이 포함되며 이중 수리적 침식과 산사태에 의한 유실이 가장 일반적이다. 두만강 유역에서 자원의 이용 압력이 땅과 물의 퇴화를 유발한다는 증거가 많아지면서, 자연자원을 관리하는 방법에 더 많은 주의를 기울이고 있으나 퇴사량에 대한 근본적 이해 없이는 불가능해 보인다. 따라서 본 연구에서는 토지 이용관리와 토사를 보호하는 방법을 개발하기 위해 토양의 침식에 대한 현재 상태를 상세하게 확인하였으며, 토양의 중요한 기능이 심각한 퇴화 과정으로 인해 위협받고 있다는 인식에 토대를 두고 토양 보호 프로그램을 유도하기 위해 두만강의 유사량을 경험적 방법을 이용하여 추정하였다.포 분석방법으로는 BW관 방법을 이용하여 분석하였다. 현재까지 국내 외적으로 하천 유사량 산정과 관련된 많은 경험식들이 제시되고 있다. 하지만, 외국의 충적하천에 기초하여 개발되어진 유사량 공식들을 우리나라 하천에 무분별하게 적용하는 것은 위험스러우며, 유사량 산정 결과의 신뢰성을 높이기 위해서는 무엇보다 우리나라 하천의 지형, 수리, 수문학적 요소들이 유사 특성에 미치는 영향을 알아야 한다. 그러므로, 본 연구에서는 실측을 통한 유사량 값을 하천의 지형, 수리, 수문학적 요소들과 비교 분석하여우리나라 하천에 맞는 유사특성을 알아보고, 기타 총유사량산정 공식을 이용하여 실측한 유사량과 비교 분석하고자 한다.호강유역의 급격한 수질개선을 알 수 있다.世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와 동년대에 동일한 목적으로 찬술되었음을 알 수 있다. $\ulcorner$경상도실록지리지$\lrcorner$(慶尙道實錄地理志)에는 $\ulcorner$세종실록$\lrcorner$(世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와의 비교를 해보면 상 중 하품의 통합 9개소가 삭제되어 있고, $\ulcorner$동국여지승람$\lrcorner$(東國與地勝覽) 에서는 자기소와 도기소의 위치가 완전히 삭제되어 있다. 이러한 현상은 첫째, 15세기 중엽 경제적 태평과 함께 백자의 수요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이

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The Determination of Resolution for Quantification of Soil Loss in GIS Environment (GIS 기반에서 토양침식의 정량화를 위한 해상도 결정에 관한 연구)

  • 장영률;이근상;조기성
    • Spatial Information Research
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    • v.10 no.2
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    • pp.301-316
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    • 2002
  • Soil Loss by outflow of water or rainfall has caused many environmental problems as declining agricultural productivity, damaging pasture and preventing flow of water. Also, validity pondage of reservoir or dam is decreased by rivers inflow of eroded soil. Revised Universal Soil Loss Equation(RUSLE) is mainly used to presume soil loss amount of basin using GIS. But, because comparison with survey data is difficult, it is no large meaning that estimate calculated soil loss amount as quantitative. This research used unit sediment deposit survey data of Bo-seong basin for quantitative conclusion of soil loss amount that calculate on RUSLE. Through comparison examination with unit sediment yield that calculate on RUSLE and unit sediment deposit survey data, we can estimate resolution far RUSLE Model. As a result, cell size of 150m was estimated by thing which is most suitable.

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Analysis of Dalcheon River Bed Change using GSTARS Model (GSTARS 모형을 이용한 달천의 하상변동 해석)

  • Lee, Jong-Hyeong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.7 no.6
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    • pp.1264-1270
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    • 2006
  • In this study, semi-two dimension numerical model(GSTARS 2.1 model) were applied to study on the hydraulic and sedimentologic characteristics of downstream channel section in Dal stream. GSTARS 2.1 model was applied for the four selected sediment transport formulas(Meyer-Peter and Muller, Acker and White's, Engelund and Hanson, Yang formula) from 1984 to 1992 measured data on each section. The simulation results of Meyer-Peter and Muller formula for long-term bed changes are good when compared to the measured data. When quantitatively compared, it appears that the results data is relatively underestimated compared to the 1992 measured data on each section. Using Meyer-Peter and Muller formula, analyse the effects of bed changes by stream tube number.

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Feasibility Appraisal and Proposal of a Pile Driving Formula for Domestic Pre-bored Pile Management (국내 매입 말뚝 관리를 위한 항타공식 활용 가능성 평가 및 제안에 관한 연구)

  • Kim, Gunwoong;Seo, Seunghwan;Kim, Juhyong;Chung, Moonkyung
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.39 no.11
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    • pp.71-84
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    • 2023
  • In accordance with Korean structural foundation design standards, dynamic or static load tests are mandated for 1 to 3% of total piles. The construction quality of the remaining 97% to 99% of piles is determined through penetration measurements. This study aims to enhance the quality control of the majority of piles by adopting a pile driving formula that considers both penetration and hammer energy. The current challenge lies in adapting existing overseas driving formulas to the domestic site conditions, characterized by shallow weathered or soft rocks, and the prevalent use of pre-bored piles. To address this, the Modified Gates formula was refined using domestic dynamic load data, thereby improving its applicability to pile management. Despite employing fewer variables, the proposed formula demonstrates a comparable accuracy to dynamic loading tests in predicting the bearing capacity of pre-bored piles. Consequently, this formula holds promise for practical use in future pile quality management.

Development of Methods for Estimating Sediment Yield Rate(II) - Development of Models - (비유사량(比流砂量) 추정방법의 개발(II) - 모형 개발 및 검토 -)

  • Kim, Chang Wan;Kim, Hyoung Seop;Yu, Kwon Kyu;Woo, Hyo Seop
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.13 no.1
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    • pp.131-140
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    • 1993
  • The major objective of this study is to develop practical methods for estimating sediment yield rates of medium size watersheds of which areas range from 200 to $2,000km^2$ In the first phase of the study that were presented in the companion paper followed by this paper, a methodology for estimating sediment yield rate was introduced and a total of 13 data points including eight sampled river-sediment data and five reservoir deposit data were collected. In this study, a three-parameter empirical model and a six-parameter rating model, both of which are based on empiricism, have been developed. By limited comparisons, the models developed in this study appear to be more reliable and applicable than the existing ones. According to the sediment yield data collected and the estimations by the models, meanwhile, the lowest value for the sediment yield rate of medium size watersheds in Korea is estimated to be about $100tons/km^2/yr$, and the maximum to be about $1,000tons/km^2/yr$.

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Estimation of Suspended Sediment Concentration using Acoustic Backscatter (초음파 산란도를 활용한 하천 부유사 농도 측정 기법 개발)

  • Seo, Kang Hyeon;Kim, DongSu;Kim, JongMin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.377-377
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    • 2015
  • 부유사 자료는 유사이송해석에 필수적인 요소로 하천의 흐름 변화 및 하상 변동을 발생시키고, 하천 구조물의 설계, 수자원 개발 및 관리를 위한 하천계획의 전반에 있어 매우 중요한 자료이다. 부유사 농도는 수자원의 이용뿐만 아니라 하천 생태계에까지 피해를 미친다는 점에서 하천의 유지 관리 및 보수와도 밀접한 관련이 있다. 부유사량을 산정하는 방법에는 수리량 및 하상토 특성 자료를 유사량 공식에 대입하여 계산하는 간접적인 방법과 유사량을 직접 측정하는 방법으로 나뉜다. 현재 국내에서는 유사량 채집기를 사용하여 실제 하천의 유사량을 채집하는 방식으로 많이 사용되고 있으나, 많은 인력과 시간이 소모되기 때문에 다지점 계측과 지속적인 계측이 힘들다는 한계점를 보이고 있다. 또한 국내 하천에서는 홍수기를 거치면서 하천의 수리학적 특성이 변화하는 경향을 보여주고 있어 유량-부유사 관계식을 자주 갱신해야 한다는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 현재 국내에서 사용하고 있는 직접적인 측정 방법의 한계점을 보완하고자 직접적인 측정 방법 중 초음파를 이용하여 횡단면 전체의 유사량 측정을 연속적으로 할 수 있는 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)를 활용하여 유사량을 추정할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 본 연구의 연구는 건설기술연구원 하천실험센터의 직선수로에서 수행되었다. H-ADCP (SonTek SL3000, 셀 크기 4 cm)를 사용하여 자연상태 흐름조건 (유속 0.7 m/s)에서 초음파산란도(Backscatter, 혹은 신호대잡음비 SNR) 및 유속자료를 2분 간격으로 확보하였다. 그리고 부유사 농도(SSC)의 측정 정확도가 높다고 평가되고 있는 레이저부유사측정기(LISST-100)를 활용하여 부유사 농도를 실측하여 초음파산란도와 실측 SSC의 관계를 도출하고 그 경향을 분석하였다. 또한 초음파산란도의 흡수 등을 보정하고 실측 부유사자료와의 관계식을 기반으로 H-ADCP를 활용하여 실시간으로 부유사 농도를 산정할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다.

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Influence Analysis for Natural River Bed with Dam Construction (댐 건설이 하류하천 하상에 미치는 영향 분석)

  • Choo, Tai Ho;Chae, Soo Kwon
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.14 no.4
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    • pp.715-723
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    • 2012
  • The Hoelyongpo in the Naeseong River as tributary basin of the Nakdong River is broadly well-known a tourist attraction, which is made of sandy beach, and is called "Island of Inland". But Construction of the Dam was planned at upstream of river. In other words, an influx of sediment is blocked from upstream of river. In this situation, through sediment discharge coming from tributary of the Naeseong river, the whether to go ahead of sand beach of the Hoelyongpo is analyzed by using 1-D and 2-D model. The sediment discharge is estimated through ratio raw with basin area, and the instream flow requirement of river coming from dam and the flow rate and sediment coming from tributary are inputted for model. The 1-D model uses HEC-6 and the 2-D model uses SMS(RMA2 and SED2D). The analysis using the HEC-6 is performed from cross section data 10 year ago to the present cross section. Consequently, Yang equation presenting similar result to the present cross section data is determined, using this, the prediction is conducted for the cross section after 20 years. The 2-D analysis is conducted for the present cross section data. The value of distinction between a deposition and erosion with the results presented in the 1, 2-D models is occur, however, the appearance between the deposition and the erosion is similar.

Estimating Soil Loss in Alpine Farmland with RUSLE and SEDD (RUSLE와 SEDD를 이용한 고랭지 경작지로부터의 토양유실 평가)

  • Cho Hong-Lae;Jeoung Jong-Chul
    • Spatial Information Research
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    • v.13 no.1 s.32
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    • pp.79-90
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    • 2005
  • The purpose of this study is to estimate quantitatively soil loss and sediment yield in alpine farmland. For this purpose, Naerinchon watershed in Gangwon province was selected as our study area and total annual soil loss and sediment yield was estimated respectively by the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) model and the Sediment Delivery Distributed (SEDD) model. The results of this study clearly show that dry field areas have significant impact on the total soil erosion and sediment yield compared with other land use. Dry field areas represent only $2.6\%$ of the total area of the watershed but soil loss and sediment yield account for $10.9\%$ and $33.12\%$ of the total amount respectively Especially as with alpine farmland, this result is more clearly shown. These areas account for $1.8\%$ of the entire watershed but contribute to $7.7\%$ and $15\%$ of the total soil loss and sediment yield respectively. From the above results, we can know that alpine farmland is important source of soil loss and sediment yield and it is need to prevent and control. soil erosion from alpine filmland urgently.

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