• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.33 no.5
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• pp.537-550
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• 2000

In this study, Neural Networks models were used to forecast daily streamflow at Jindong station of the Nakdong River basin. Neural Networks models consist of CASE 1(5-5-1) and CASE 2(5-5-5-1). The criteria which separates two models is the number of hidden layers. Each model has Fletcher-Reeves Conjugate Gradient BackPropagation(FR-CGBP) and Scaled Conjugate Gradient BackPropagation(SCGBP) algorithms, which are better than original BackPropagation(BP) in convergence of global error and training tolerance. The data which are available for model training and validation were composed of wet, average, dry, wet+average, wet+dry, average+dry and wet+average+dry year respectively. During model training, the optimal connection weights and biases were determined using each data set and the daily streamflow was calculated at the same time. Except for wet+dry year, the results of training were good conditions by statistical analysis of forecast errors. And, model validation was carried out using the connection weights and biases which were calculated from model training. The results of validation were satisfactory like those of training. Daily streamflow forecasting using Neural Networks models were compared with those forecasted by Multiple Regression Analysis Mode(MRAM). Neural Networks models were displayed slightly better results than MRAM in this study. Thus, Neural Networks models have much advantage to provide a more sysmatic approach, reduce model parameters, and shorten the time spent in the model development.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.45 no.11
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• pp.1081-1091
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• 2012

SWAT model is applied to simulate rainfall-runoff and pollutant loadings in the Nakdong River basin as the condition for extreme droughts and floods. The year 1994 and 2002 are chosen as the drought and flood year, respectively, through the analysis of past rainfall data for 30 years. The simulation results show decreases in both runoff and pollutant loadings for the drought year but increases for the flood year. However, the pollutant loadings on some upper sub-basins increase for drought year due to highly-regulated dam discharge and soil moisture change. Collectively, extreme droughts and floods have negative impacts on water quality, showing elevated SS loadings during wet season and concentrated T-P concentrations during low flow season. The extent of these impacts is highly influenced by antecedent dry days and precipitation patterns.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.35 no.2
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• pp.137-148
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• 2002

The purpose of this study was to examine the effect of water quality improvement due to dredging the bottom deposit at the downstream of a urban river. The finite difference method was used to analyze the water quality variations caused by the depths of dredging and intercepting ratios of the goal years. 21 boring points were selected along the 11.2km river reach running through a metropolitan city. The pollution levels of the deposits from the bored Points were examined by the leaching test. The improvement effect of the water quality, measured as changes of COD, were carried at under drought, minimal, and normal flow. The result indicates that the dredging of the contaminated sludge contributes the improvement of the water quality.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.36 no.1
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• pp.33-44
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• 2003

Flow duration curves provide a compact summary of streamflow variability. In this study, characteristics of the dimensionless flow duration curve in natural rivers with the unregulated discharge were investigated. An analysis of flow duration characteristics was conducted with discharge data at stage-gauging stations of IHP representative basins and of the major rivers in Korea. Discharge characteristics are dependent on area of watershed. However, flow duration coefficients except drought duration coefficient are independent on that. Abundant flow duration coefficient was constant value. The coefficient of flow duration variability defined in this study as the ratio of the normal stream flow over the drought one is decreased with increasing of the watershed area, which implies that the watershed area affects the drought flow duration variability more than the low flow one. And the coefficient of flow duration variability is increased with the river gradient.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.38-38
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• 2016

기후변화로 인한 기온과 강수량의 변화는 국지적이고 집중적인 강우를 유발하게 되었고 이로 인하여 외수범람에 의한 제내지 침수로 인한 피해가 증가하고 있다. 따라서 제내지의 침수로 인한 피해를 예측하기위한 기술이 필요하다. 본 연구에서는 하천제방의 파쇄로 인한 홍수량이 제내지에서 어떤 경로로 침수-확산되는지를 파악하기 위하여 홍수의 침수경로를 모의할 수 있는 분포형홍수범람모형인 SIMOD(Simplified Inundation MODel) 모형을 개발하였다. 침수경로를 모의하기 위하여 홍수가 발생된 시점에서 그리드화된 주변셀로의 홍수전의를 위하여 주변셀과의 경사를 이용하여 차등 분배하는 다중흐름방향법(Multi Direction Method, MDM)과, 하나의 낮은 고도의 셀에서 수위가 높아져 인접셀보다 수위가 증가하면 그 수위는 인접 셀들과 균등해 진다는 가정인 평수가정법(Flat-Water Assumption, FWA)을 적용하였다. 모형의 평가를 위하여 가상시나리오를 설정하여 대상지역에서 시간에 따른 침수범위를 산정하였다. SIMOD 모형은 지형도(DEM)와 유입 홍수량의 간단한 입력자료를 이용하기 때문에 모의시간을 현저하게 단축시킬 수 있다. 강우-유출 모형 또는 제방붕괴 모형 등을 통해서 유입되는 홍수량만 파악을 할 수 있다면 수 분 내에 결과를 예측할 수 있다. 따라서 EAP(Emergency Action Plan)과 같은 도심지에서 침수로 인한 대피 계획을 수립하는데 활용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.335-335
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• 2020

기저유출 분리 기법은 하천에서 관찰되는 총 유출을 직접유출과 기저유출로 분리하는 기술이다. 기저유출 분리 기법은 도식적(graphical) 방법, 디지털 필터(digital filter) 방법, 통계학적 방법, 해석적 방법 등 다양하다(Valent와 Bulík, 2016). 금회 연구에서는 이 가운데 도식적 방법을 이용한 기저유출 분리 방법에 대한 적용성을 평가하였다. 금회 연구에서 수행된 도식적 기저유출 분리 방법은 HYSEP 프로그램에 포함되어 있는 local minimum method(LMM), fixed interval method(FIM), sliding interval method(SIM)이고(Sloto and Crouse, 1996), 각각의 방법은 대리 수위관측소의 관측 일 유량(2013년~2017년)에 적용되었다. 분석에 사용된 세 가지 방법은 동일하게 유역면적의 함수인 기저유출 분리에 사용되는 간격(2N∗)만으로 기저유출을 분리하므로 객관적인 적용이 가능하다. 각각의 분석 방법에 의한 기저유출 분리의 적절성 평가를 위해 2017년의 유황곡선을 이용하여 검토하였다. 구체적으로 유황 곡선의 지표 유량인 풍수량, 평수량, 저수량을 기준으로 각각의 지표 유량 이하에 대한 관측 유량과 추정된 기저유량의 결정계수를 산정하였다(Table 1). 이는 유량의 규모가 작을수록 지표유출 보다는 기저유출의 영향이 커짐을 고려한 것이다. 분석 결과, SIM이 모든 지표 유량 기준에서 가장 좋은 결과를 보였다. 또한, 기저유출 지표(base flow index; BFI)에서도 SIM과 FIM은 약 0.46으로 유사한 반면, LMM은 0.23으로 분석되어 두 방법과 큰 차이를 보였다.

• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.36 no.1
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• pp.87-98
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• 2009

The objective of this study is to evaluate the effect of increasing instream flow at Gapcheon stream of Daejeon city by considering two virtual reservoirs upstream, respectively; Geum-gok reservoir and Koe-gok reservoir upstream, respectively. The paralleled and cascaded reservoir operations were performed including the existing Jang-an and Bang-dong reservoirs. The results are summarized as follows. Firstly, from the Bang-dong and Geum-gok cascaded reservoir's water balance analysis, instream flow of $6.83Mm^3$ was able to be supplied to downstream, and water supply indexes of Geum-gok reservoir were analyzed to have the rate of water supply divided by watershed area of 403.4 mm, the rate of water supply divided by rainfall of 33.0 %, the rate of water supply divided by inflow of 96.4 %, the rate of water supply divided by storage capacity of 81.9 %, and the rate of inflow divided by storage capacity of 112.3 %. Secondly, from the Jang-an and Geum-gok paralleled reservoir's water balance analysis, flow durations at Gapcheon station were analyzed to have Q95 (the 95th high flow) of $4.806m^3/s$, Q185 (the 185th high flow) of $2.217m^3/s$, Q275 (the 275th high flow) of $1.140m^3/s$, and Q355 (the 355th high flow) of $0.887m^3/s$. Thirdly, inflow to Koe-gok reservoir was simulated including the Jang-an and Bang-dong paralleled reservoir's water balance analysis, instream flow of $49.60Mm^3$ was able to be supplied from Koe-gok reservoir to downstream, and water supply indexes of Koe-gok reservoir were analyzed to have the rate of water supply divided by watershed area of 246.5 mm, the rate of water supply divided by rainfall of 19.4 %, the rate of water supply divided by inflow of 40.8 %, the rate of water supply divided by storage capacity of 412.1 %, and the rate of inflow divided by storage capacity of 1,189.8 %. Fourthly, daily streamflows at Gapcheon stream were simulated including outflows from Koe-gok reservoir, flow durations at Gapcheon station were analyzed to have Q95 (the 95th high flow) of $4.501m^3/s$, Q185 (the 185th high flow) of $2.277m^3/s$, Q275 (the 275th high flow) of $1.743m^3/s$, and Q355 (the 355th high flow) of $1.564m^3/s$. The conclusion appeared that the effect of increasing instream flow at Gapcheon stream from Koe-gok reservoir was more higher than that from Geum-gok reservoir.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.517-517
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• 2016

최근 기후변화로 인해 하천 건천화가 빈번히 발생함에 따라 농업용 저수지로부터 하류 하천유량을 얼마나 공급할 수 있으며, 어느 시기에 공급하는 것이 적당한가에 대한 의문이 발생하고 있다. 본 연구에서는 농업용 저수지의 하천유지용수 공급에 대한 관점에서 용수배분을 자유롭게 모의조작 할 수 있는 모듈을 개발하였고, 이를 미호천 중류의 북일 수위관측소 유역 내 위치한 저수량이 100만 $m^3$인 농업용 저수지 9개소를 대상으로 적용하였다. 관개용수량은 작물증발산량, 담수심, 침투량, 손실율 등을 고려하여 산정할 수 있도록 하였으며, 하천유지용수 공급량은 기준갈수량을 기본값으로 하였다. 또한 하천유지용수의 공급방식은 무공급, 비관개기 공급, 연중 공급, 운영률에 의한 공급의 4가지로 구분하여 일괄적인 모의가 가능하도록 구성하였다. 기상청 RCP 8.5 기후변화 시나리오를 이용하여 미래 모의기간에 대한 유역 말단부의 갈수기 하천수량 변화와 유황패턴을 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 하천유지용수을 비관개기에 공급하는 저수지 운영으로 하천수량은 하천유지용수를 공급하지 않는 저수지 운영보다 연평균 1.8백만(2.0%) $m^3$ 증가, 연중 공급하는 저수지 운영보다 4.3백만$m^3$(4.7%) 증가, 운영률에 의해 하천유지용수를 공급하는 운영은 연평균 13.1백만(14.6%) $m^3$ 증가하였다. 둘째, 하천유지용수를 비관개기에 공급하는 저수지 운영은 갈수기로 갈수록 유량이 증가하였다 감소하는 것으로 나타났다. 하천유지용수를 연중으로 공급하는 저수지 운영은 비관개기에 공급하는 저수지 운영보다 갈수량(Q355) 이하의 유량을 더 증가시킬 수 있는 것으로 분석되었고 풍수량(Q95)과 평수량(Q185) 사이의 하천유량이 상대적으로 크게 증가하였다. 운영률에 의해 하천유지용수를 공급하는 저수지 운영은 하천유지유량을 공급하지 않는 저수지 운영방식보다 하천유량의 증가와 갈수기 전반에 걸쳐 유황이 안정되는 것으로 분석되었다.

• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.35 no.2
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• pp.225-235
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• 2008

The objective of this study is to evaluate the hydrological feasibility of heightening the Dae-ah reservoir in order to save instream flow at the Bong-dong station situated in the Mankyoung river. The results are summarized as follows. Firstly, from the Dong-sang and Dae-ah cascaded reservoir's water balance analysis, water supply indexes of the Dae-ah reservoir were analyzed to have the rate of water supply divided by watershed area of 1207.4 mm, the rate of water supply divided by rainfall of 95.8%, the rate of water supply divided by inflow of 153.1%, the rate of water supply divided by storage capacity of 236.1%, and the rate of inflow divided by storage capacity of 200.6%. Secondly, from the Dae-ah and Kyoung-cheon paralleled reservoir's water balance analysis, flow durations at the Bong-dong station were analyzed to have the Q95 (the 95th high flow) of $28.95m^3/s$, the Q185 (the 185th high flow) of $2.00m^3/s$, the Q275 (the 275th high flow) of $2.00m^3/s$, and the Q355 (the 355th high flow) of $0.82m^3/s$. Thirdly, in case of heightening the full water level of the Dae-ah reservoir of 10m, from the Dong-sang and Dae-ah cascaded reservoir's water balance analysis, water supply indexes of the Dae-ah reservoir were analyzed to have the rate of water supply divided by watershed area of 1220.7 mm, the rate of water supply divided by rainfall of 96.8%, the rate of water supply divided by inflow of 154.6%, the rate of water supply divided by storage capacity of 160.0%, and the rate of inflow divided by storage capacity of 137.0%. Fourthly, in case of heightening the full water level of the Dae-ah reservoir of 10m, from the Dae-ah and Kyoung-cheon paralleled reservoir's water balance analysis, flow durations at the Bong-dong station were analyzed to have the Q95 of $28.09m^3/s$, the Q185 of $1.79m^3/s$, the Q275 of $1.79m^3/s$, and the Q355 of $0.82m^3/s$. The conclusion appeared not to have the hydrological feasibility of heightening the Dae-ah reservoir from the reason that increased storage capacity does not increase water supply amount any more because of the high rate of the water supply divided by inflow.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.714-714
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• 2012

금강 하류부의 경우 '97년 금강홍수예경보 자료를 활용하고 있으나, 수치모형 결과 자료로 실측에 의한 검증이 이루어지지 않았으며, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 평수기 및 홍수기의 하류도달시간 실측 기술을 확보하여 실측을 통한 수치모형의 검증 및 보완이 필요한 실정이다. 또한, 보정된 수치모형을 이용한 도달시간 실시간 예측을 통해 댐 보 운영의 효율성을 확보하고 대 내외에 검증 결과를 제시할 필요가 있다. 하천 전 구간에서 실측할 수 있는 센서기술을 활용하여 금강의 일부 보 구간에 대하여 계측을 수행하였다. 계측결과 유출량-평균도달시간에 영향을 미치는 요인으로는 하상경사, 하폭, 지류유입량, 강우량, 식생, 하천구조물 등이 있으며, 이러한 요인을 수리학적 모형을 적용하여 모든 사상에 대해 정확한 해석을 한다는 것은 매우 어려운 일이다. 이로 인해 유출량-평균도달시간과의 관계 분석을 위해서는 여러 하도구간에 대한 지속적이고 많은 계측이 수반되어야 하며, 이로부터 얻어진 계측 결과를 토대로 각 하천별 유출량별 평균도달시간 관계에 대한 해석 방법을 제안할 수 있을 것으로 기대한다. 본 연구의 계측결과는 홍수기 8회, 평수기 10회를 통해 보 건설에 따른 하류 도달시간의 영향을 분석하기에는 계측 자료가 매우 부족한 실정이며, 향후 지속적인 관측자료 확보를 통해서 보 운영에 따른 도달시간의 영향을 분석할 수 있는 기초자료 확보가 매우 중요할 것이다. 또한, 지류 유입량을 고려한 실측자료를 기초로 기존 도달시간 산정 방법을 개선하고, 도달시간 계측 결과의 신뢰성 확보를 위한 지속적인 연구개발 수행하여 금강 전 유역으로 확대 적용하기 위한 방안 마련이 필요하다. 이를 통해 4대강살리기 사업 전 후의 도달, 지체시간 분석하여 사업구간에 대한 계측을 통한 금강에서의 보 건설 전 후의 영향 검토에 반영할 수 있도록 하여 수계별 관계분석 자료로 활용할 수 있도록 제공하여야 할 것이다.