• Title/Summary/Keyword: 토양습윤

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Measurement and Analysis of Soil moisture Behavior in Unsaturated Zone on a Steep Hillslope (사면불포화조건에서의 토양수분 흐름거동의 측정과 분석)

  • Gwak, Yong Seok;Kim, Sang Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.471-471
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    • 2015
  • 토양내의 수분흐름을 이해하는 것은 토양수분의 시공간적 분포변화와 유출기작을 규명하는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 설마천유역의 작은 사면에서의 장력측정 시스템을 구축하여, 3차원의 흐름방향에 대해 잠재적 흐름구배를 평가하고자 하였다. 또한 흐름구배를 평가하기 위한 일반적 산술적 계산방법인 평균적 흐름구배와 측정시스템의 구조적 영향 및 흐름구배의 공간적 평가 기준을 고려한 계산방법론을 개발하여 비교 평하였다. 3차원의 흐름방향은 사면의 지표경사를 기준으로 x, y, z축을 기준으로 하여, 각 축 방향에 해당하는 흐름구배 값과 흐름방향을 각각 계산하였다. 그 결과, 강우사상에 따른 토양내의 장력변화는 매우 민감하게 변화하였으며, 이에 따른 각 흐름구배 값과 흐름방향의 반응이 빠르게 반응을 하였다. 특히, 습윤, 건조기간동안의 흐름구배의 발달 및 방향이 바뀌는 천이되는 상태인 흐름 굽힘 현상(flow Bending)을 확인하였다.

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Analysis on the Characteristics of Soil Water Storage by the precipitation in the Sulma Basin (설마천 유역에서 강우량에 따른 토양저류량 특성 분석)

  • Kim, Kiyoung;Lee, Yongjun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.269-269
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    • 2020
  • 수자원은 유역 내에서 제한적인 범위 내에서 무한하게 순환한다. 이러한 물의 순환의 특성을 지속적으로 파악하는 것은 지속적인 수자원 확보, 자연 환경에 대한 변화를 유연하게 대처할 수 있는 가장 중요한 연구 중 하나이다. 유역 내에 물의 유입은 대표적으로 강우량이 있고 유출로는 하천 및 지하수의 유출량과, 증발산량이 있다. 유입의 형태와 지면의 상태에 의해 다양한 유출 특성이 나타나기 때문에 지면 내에서의 물의 이동 특성을 분석하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 토양수분량을 지속적으로 측정하여 토양내의 물의 저류량을 실증적으로 추정하였으며 초기 토양수분량과 토양 저류량의 관계를 분석하였다. 또한 유역내의 얼마만큼의 강우량이 토양 내에서 저류하고 유출 발생에 기여하는지에 대해 분석하고자 하였다. 이를 위해 토양수분량과 강우량이 안정적으로 측정되고 있는 2018, 2019년 설마천 유역에 적용하였다. 특히 선정된 설마천 유역은 증발산량과 유역 하단부에 유량 관측소가 존재하여 물수지 분석에 유리한 조건을 가지고 있어 유역 내에 물 흐름에 정량적으로 비교 및 파악할 수 있는 지역이다. 사양토 성질을 가진 설마천 유역은 20%때의 습윤 구간에서 중력에 의한 직접유출이 발생하며 이때를 기준으로 초기토양수분과 선행토양수분량의 조건에 따라 토양내의 저류량의 거동의 경향성이 뚜렷하게 나타났다. 향후 본 연구를 통해 각 유역의 토양 성질에 따른 토양 저류량을 파악하고 그에 따라 유출량 자료를 결합한다면 수자원 재해에 대한 예보 및 피해 저감 방안을 마련할 수 있을 것이라 판단된다.

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Analysis of Hydrologic Geo-Spatial Information Using Runoff-Management Model (유출관리모형을 활용한 수문학적 공간정보 분석)

  • Lee, Sang-Jin;Noh, Joon-Woo;Ahn, Jung-Min;Kim, Joo-Cheol
    • Journal of Korea Spatial Information System Society
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    • v.11 no.1
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    • pp.97-104
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    • 2009
  • GIS (Geographic Information System) is very useful in describing basin wide geographic characteristics and hydrologic analysis. This study estimated long term hydrologic variations in the Geum river basin using the SSARR rainfall runoff simulation model to provide reliable hydrologic information associated with rainfall runoff management module. Calibrated various hydrologic information such as soil moisture index, water use, direct and base flow are generated using GIS tools to display spatial hydrologic information in the unit of subbasin of target watershed. In addition, the graphic user interface toolkit designed for data compilation is expected to support efficient basin wide rainfall runoff analysis.

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Carbon Isotope Analysis for the Climatic Environment Change in South Korea During the Holocene: a Case Study in Yengjong Islands of Yellow Sea (탄소동위원소분석을 이용한 한국 홀로세의 기후환경변화: 서해 영종도지역을 사례로)

  • Jung, Hea-Kyung;Park, Ji-Hoon;Kim, Cheong-Bin
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.31 no.4
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    • pp.313-321
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    • 2010
  • The landform of the study area is defined as a small-scale alluvial plain in the valley bottom adjacent to the coast. By the aggradation of alluvial materials, this valley bottom plain was formed in dissected parts of low hills. For the purpose of reconstructing the palaeo climate environment in this study, $\delta^{13}C$ analysis and soil organic carbon analysis are therefore employed. Main results of this study are as follows: Section I: the period of $6,600{\pm}60yr$ B.P.$-5,350{\pm}60yr$B.P. was mostly in warm and humid climate environment. A little changes of the humid environment are detected as subdry (or sub-humid)${\rightarrow}$humid in terms of the dryness and wetness. Section II: the period of $5,350{\pm}60yr$ B.P.-2,200 yr B.P. was in warm and humid climate environment, which is similar to the present. However, The sediments between $4,720{\pm}60yr$ B.P. and $4,210{\pm}50 yr$ B.P. experienced the most humid climate environment of all studied sedimentary layers. After $4,210{\pm}50 yr$ B.P., the environment started to change from the humid to the sub-humid (or sub-dry) climate. Section III: the period of 2,200 yr B.P.$-210{\pm}60 yr$ B.P. was distinguish from previous two sections as the environmental changes to sub-humid (or sub-dry) climate was apparent.

A Study on Water Budget Model of PDSI (팔머가뭄지수의 수분수지 모형에 대한 검토)

  • Moon, Jang-Won;Lee, Dong-Ryul;Kim, Tae-Woong;Kim, Joong-Hoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.437-437
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    • 2011
  • Palmer(1965)는 정상적인 기후에서 현저하게 벗어난 비정상적인 습윤 부족기간을 이상 습윤부족이라 정의하였으며, 가뭄을 장기간의 이상 습윤부족으로 인해 나타나는 현상으로 정의하였다. 특정 지역에서 정상적인 기후조건을 유지하기 위해 필요한 강수량을 산정하고 이를 실제 발생한 강수량과 비교함으로써 수분의 과잉 또는 부족을 검토하였다. 수분의 과잉이나 부족 정도를 지수로 표현함으로써 현재의 수분상황을 나타낼 수 있는 방법을 제시하였으며, 이를 팔머가뭄지수(Palmer Drought Severity Index, PDSI)라 한다. PDSI를 산정하기 위해서는 현재 시점의 수분상황에 대한 고려가 필요하며, Palmer(1965)는 개념적인 물수지 모형이라 할 수 있는 수분수지 모형을 구성하고 이를 이용하여 현재의 수분상황을 판단하기 위한 정보를 생성한 후 그 결과를 바탕으로 PDSI를 산정하는 방법을 제안하였다. 그러나 PDSI는 수분수지 모형에 있어 토양층의 단순화 및 유출의 과소 평가 가능성 등 여러 가지 문제점이 제기된 바 있으며, 미국의 캔자스 및 아이오와 지역을 배경을 개발된 방법이므로 이를 우리나라의 수문학적 조건을 적절히 표현할 수 있는 지에 대한 확인이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 평저수기 기저유출이 지배적으로 나타나는 우리나라의 수문학적 특성을 고려하여 기존 PDSI 방법이 이를 적절히 표현할 수 있는가를 검토하였다. 그 결과 기존 PDSI의 수분수지 모형은 우리나라의 유출 특성을 적절히 표현하기 어렵다는 점을 확인할 수 있었으며, 그 원인을 분석하여 제시하였다. 이와 함께 우리나라의 유출 특성을 보다 적절히 나타낼 수 있도록 하기 위해 수분수지 모형에 대한 수정 방안을 검토하여 제시하였다.

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Study on Characteristics of Transient Soulte Transport in the Vadose Zone by Using TDR: (2) Application (TDR(Time Domain Reflectometry)를 이용한 비포화 토양에서 천이상태의 오염원 이송확산 특성에 관한 연구 : (2) 적용)

  • Park, Jae-Hyeon;Seo, Il-Won
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.32 no.6
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    • pp.751-762
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    • 1999
  • In this study, a 1-D laboratory experiment was conducted to investigate the characteristics of transient unsaturated solute transport by using two kinds of soils of which properties were known by test. Especially the TDR method which is proposed in this study was used to measure water content and solute concentration. As results, in the transient flow, the wetting front moves down rapidly, and the distribution of solute concentration near the wetting front showed the similar type of the water content distribution(semi-bell type). A numerical model HYDRUS was used to compare with the experimental results. Numerical results for the water movement are similar to experimental result. However, numerical results of the distribution of solute concentration are more scattered than experimental results. It means that measured dispersivity, numerical dispersion, adsorption coefficient, and soil sample size etc. should be considered in order to determine the dispersivity used in the numerical model. The present measuring method was proved to be superior to other formula and to be an available method to apply to solute transport test. The measuring error of the developed method is estimated smaller than 10% while water content is larger than 0.15.

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Soil Water Storage and Antecedent Precipitation Index at Gwangneung Humid-Forested Hillslope (광릉 산지사면에서의 선행강우지수와 토양저류량 비교연구)

  • Gwak, Yong-Seok;Kim, Su-Jin;Lee, Eun-Hyung;Hamm, Se-Yeong;Kim, Sang-Hyun
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.18 no.1
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    • pp.30-41
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    • 2016
  • The temporal variation of soil water storage is important in hydrological modeling. In order to evaluate an antecedent wetness state, the antecedent precipitation index (API) has been used. The aim of this article is to compare observed soil water storage with APIs calculated by widely used four equations, to configure the relationship between soil water storage and API by a regression model for one-year(2009), and to predict the soil water storage for the next two years(2010~2011). The soil water storage was evaluated from the observed soil moisture dataset in soil depths of 10, 30, 60cm at 21 locations by TDR measurement system for 3 years. As a result, API with the exponential function among the four equations can describe the variation of the observed soil water storage. Monthly optimized parameters of the API's equations seemed to be roughly related with the (potential) evapotranspiration (PET). Using revised monthly optimized parameters of APIs considering the seasonal pattern of PET, we characterize the relationship between API and the observed soil water storage for one year, which looks better than those of other researches.

Generating Land Cover Map and Estimating Runoff Curve Numbers Using High Resolution Aerial Orthophotos, Impervious Surface Layers and Feature Analyst (고해상도 수치정사 항공사진, 불투수층 레이어 그리고 Feature Analyst를 이용한 토지피복도 작성과 유출계수 산정)

  • Chung Jin-Won;Cheshire Heather M.;Lee Woo-Kyun
    • Proceedings of the KSRS Conference
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    • 2006.03a
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    • pp.228-231
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    • 2006
  • 유출계수(Runoff Curve Number, CN)란 강수량으로부터 대상유역의 유출량과 우수 잠재능(stormwater potential) 평가에 이용하는 수문학 변수로, 미국 자연자원 보존국(Natural Resources Conservation Service; NRCS)이 제안한 방법이다. 유출계수를 평가하기 위해서는 토지피복, 토양형, 토양 습윤 조건에 대한 정보를 조합하여 분석해야 한다. 본 연구의 목적은 미국 North Carolina의 Raleigh와 Cary시를 관통하는 Walnut Creek 유역 서부지역의 토지 피복도를 제작하여, 이 유역의 유출계수를 산정하는 것이다. 이를 위해서, 첫째 위의 불투수면 레이어와 정사항공사진을 기초자료로, ArcGIS와 Feature Analyst를 이용하여 서부 Walnut Creek 유역의 토지피복도를 제작하였다. 둘째, 제작된 토지 피복도와 본 유역의 수문학적 토양 분류체계도(Hydrologic Soil Group Map)를 중첩하여 이 유역의 유출계수도를 제작하였다.

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The Resolution of the Digital Terrain Index for the Prediction of Soil Moisture (토양수분 예측을 위한 수치지형 인자와 격자 크기에 대한 연구)

  • Han, Ji-Young;Kim, Sang-Hyun;Kim, Nam-Won
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.36 no.2
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    • pp.251-261
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    • 2003
  • The resolution issue of various soil moisture prediction parameters such as wetness index and curvatures is addressed. The sensitivities of various index are discussed on the base of the statistical aspects. The statistical analysis of three flow determination algorithms on the DEM is performed. The upslope area associated with SFD algorithm appear to more sensitive than the parameters of the other algorithms(MFD, DEMON). The wetness index shows relatively less variation both in resolution and the calculation Procedures.

Climatological Characteristics in the Variation of Soil temperature in Korea (우리나라 지중온도 변동의 기후학적 특성)

  • Kim Seoung-Ok;Suh Myoung-Seok;Kwak Chong-Heum
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.26 no.1
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    • pp.93-105
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    • 2005
  • Climatological characteristics in the variation of soil temperatures in Korea were investigated using Korea Meterological Administration's observation data. And the impacts of soil moisture on the variation of soil temperature were examined using observed precipitation data. The climatological averages of soil temperatures are ranged from 14.4 to $15.0^{\circ}C$ regardless of depths. And they showed an latitudinal gradient with a warm temperature at the southern region and 'U' shape as in the air temperature with a high value along the coastal region. The relatively higher heat capacity and low conductivity of soil compared to those of the air resulted in the significant delay of the maximum and minimum date with depth. As a results, soil acts as a heat source during winter while a heat sink during summer. Global warming and urban heat island have increased the soil temperatures with an average rate $0.3\~0.5^{\circ}C/10-year$ as in the air temperature during last 30 years $(1973\~2002)$. However, the warming rate is maximized during spring contrary to the winter in the air temperature. The temporal variation of soil temperatures is strongly affected by that of soil moisture through an modification of the heat capacity and heat convection. In general, the increased soil moisture clearly decreased the temporal variations and increased the deep layer soil temperatures during cold season.