• 제목/요약/키워드: Annual Mean Rainfall

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산사태 경보를 위한 RTI 모델의 적용성 평가 (A Feasibility Study of a Rainfall Triggeirng Index Model to Warn Landslides in Korea)

  • 채병곤;최정해;정해근
    • 지질공학
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    • 제26권2호
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    • pp.235-250
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    • 2016
  • 우리나라는 여름철 강수량이 연 강수량의 약 70% 이상을 차지하고 일 강우량이 200 mm가 넘는 극한강우가 증가하고 있다. 강우는 산사태를 유발하는 가장 직접적인 인자로서 이를 활용한 산사태 발생 예측 기준을 설정하고 경보를 발령하여 산사태로 인한 피해를 최소화 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 발생한 산사태이력 중 발생시점 및 장소가 분명한 12개소를 선정하고 각 지역의 강우데이터를 수집하여 분석하였으며, RTI (Rainfall Triggering Index) 모델에 사용된 각 인자들을 한국의 산사태 유발 강우특성에 따라 적정성을 검토하여 반영하고 강우강도의 단위시간을 달리한 3가지 모델을 비교하였다. 분석결과, 60-minutes RTI 모델은 3개소에서 산사태 발생 예측에 실패하였으며, 30-minutes RTI 모델 및 10-minutes RTI 모델은 모두 사전예측 가능하였다. 각 모델별 산사태 발생 경보에 따른 평균 대응시간은 60-minutes RTI model이 4.04시간, 30-minutes RTI model과 10-minutes RTI model은 각각 6.08과 9.15시간으로 단위시간이 짧은 강우강도를 사용한 RTI 모델이 산사태 사전예측실패 가능성이 적고 보다 긴 대응시간을 확보 할 수 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 산사태 발생 예측을 통한 대응시간은 단위시간을 세분화한 모델일수록 더 많은 시간을 확보 할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 단시간 내 발생하는 변동성이 큰 강우강도 가진 한국의 강우특성을 고려할 때 시간 단위 이하의 강우강도를 적용하는 것이 RTI 모델을 통한 산사태 예측과 조기경보시스템의 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

서울지점 연강수량 자료에 나타난 장기 건주기의 재현 가능성에 관한 고찰 (An Investigation of the Recurrence Possibility of Long Dry Periods shown in the Annual Rainfall Data at Seoul)

  • 유철상
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.519-526
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    • 2000
  • 본 연구는 서울지점의 연강수량 기록 중 1900년을 전후한 장기 건조기와 같이 연속적으로 발생하는 과우해에 대해 주목하고, 이와같이ㅣ 연속된 과유해의 재현 가능성을 살펴보는 것을 목적으로 한다. 과우해의 기준으로는 과우해의 발생에 독립성이 보장되도록 포아송 분포를 따르는 수준으로 결정하였으며, 평균-0.5표준편차의 절단수준에서는 대략 99%의 유의수준에서, 평균-0.75표준편차 및 그 이하의 절단수준에 대해서는 95%의 유의수준에서 포아송 분포를 만족시키는 것으로 나타났다. 이러한 절단수준에 대해 1900년 전후로 나타나는 장기 건조기는 단지 4년 연속의 과우해 등으로 분리되게 된다. 이와 같이 결정된 절단수준에 대해 연속된 과우해의 발생확률은 포아송 과정을 적용하여 추정하였으며, 그 결과 평균-0.75표준편차 및 그 이하의 절단수준에 대해서는 관측치와 계산치가 유사하게 나타남을 파악할 수 있었다. 특히, 아주 낮은 절단수준인 평균-1.0표준편차의 경우 연속된 과우해의 발생확률은 1900년을 전후로 한 장기건조기의 전반부 (조선시대 측우기 기록)보다 후반부 (근대관측기록)에 작게 나타나고 있어 장기 건조기의 발생 가능성은 근대에 들어 줄어들고 있음도 파악할 수 있었다.

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Empirical Simulation Technique 기법을 이용한 집중호우의 극한강우 평가 (An Evaluation of Extreme Precipitation based on Local Downpour using Empirical Simulation Technique)

  • 오태석;문영일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권2B호
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    • pp.141-153
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    • 2009
  • 우리나라에서 발생하는 호우의 발생원인은 태풍과 집중호우로 구분할 수 있다. 태풍은 비정기적으로 우리나라에 영향을 끼치며 막대한 강우를 유발시키며, 집중호우는 전선형 호우와 같은 장마와 지형성 호우인 국지성 호우를 의미한다. 태풍과 집중호우는 매년 우리나라에 극한강우를 발생시킴으로써 침수 등의 재해를 유발시키고 있다. 따라서 본 연구에서는 호우의 원인을 태풍과 집중호우로 구분하여, 집중호우로 인한 강우자료를 이용하여 확률강우량을 산정하였다. 집중호우에 대한 평가는 돌발홍수와 같은 짧은 지속시간의 호우에 대한 분석에 활용할 수 있다. 확률강우량의 산정방법은 일반적인 매개변수적 지점빈도해석과 EST를 적용하였다. EST의 적용을 위하여 해수면온도 및 습윤지수와 같은 수문기상인자와 집중호우로 인한 연최대시간강수량과의 상관성 분석을 수행하였다. 상관성 분석 결과에서 우리나라의 집중호우로 인한 강우량은 해수면온도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한, EST에 의해 산정된 확률강우량은 빈도해석한 확률강우량에 비하여 경기도 등의 우리나라의 서중부 지역에서 보다 큰 결과를 나타내었다. 따라서 우리나라의 서중부 지역에서는 집중호우로 인한 극한강우 발생에 대비해야 할 필요성이 있다.

골프장에 산포되는 농약의 강우유출특성과 risk assessment (Rainfall Runoff Characteristics and Risk Assessment of Agro-chemicals Used in Golf Links)

  • 조현서
    • 한국환경과학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.19-28
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    • 1995
  • 본 연구에서는, 골프장에서 사용되는 농약의 강우유출특성과 인테의 건강에 대한 risk assessment를 행하였다. 골프장에 살표되는 농약으니 강우시의 강우유출큭성을 모델화하여, 지표농약의 강우유출특성을 구하였다. 이 유충계수를 이용하여 하류 하천에서의 농약의 온도를 예측하여, 인체의 건강에 대한, risk를 평가하였다. 농약의 강우유출특성을 파악하기 위하여 온약이 유입되는 저정연목의 유역을 선정하여 강우시의 농약의 강우유출특성을 조사하였다. 지표농약으로 선정한 농약의 츄출계수(1/mm)는, Flutolanil가 0.0054, Isoprothiolane이 0.0019, Chlorpyrifos가 0.0003, Simazine이 0.0044 였다. 이 유출계수를 지역수계의 특성을 고려하여 설정한 지역수계모델의 재현능력을 확인하였다. 또, 이 지역수계모델을 이용하여 하류 하천에서의 농약ㅢ 농도를 예측하여 농약에 오염된 하천수를 이용하는 하류주민에 대한 건강 risk의 평가를 행하였다. 폴로경로로서는 음료수로서의 섭휘만을 고려하였으며, risk의 평가시표로서는 10% ADI(Acceptable Daily Intake) 와 VSD(Virtually Safe Dose)를 이용하였다. 인체의 건강에 대한 risk는 발암risk로서 Simazine의 경우 $10^{-7}$~$10^{-9}$로 비교적 낮은 risk수준인 것으로 판단되었다

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2005년 우리나라 습성강하물의 특성과 분포 (A Characteristics and Distributions of Wet Deposition in Korea, 2005)

  • 한진석;이상덕;홍유덕;공부주;신선아;정일록
    • 한국대기환경학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.459-467
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    • 2006
  • This study was carried out to characteristics and distributions of acid deposition in Korea. Precipitation was collected by acid deposition monitoring networks and analyzed for pH, conductivity, and following major ionic components $SO_4^{2-}$, $CI^-$, $NO_3^-$, $NH_4^+$, $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg{2+}$. During the investigation period, Volume weighted annual mean pH of precipitation in Korea is 4.8, showing slightly acidic level. The amount of rainfall in the range of pH 5.1$\sim$5.5 charged approximately 28% of annual precipitation,23.4% in pH 4.6$\sim$5.0, and contributed 16.2% under pH 4.5. Among seasons, alkaline precipitation has occurred more often in spring, meanwhile acidic precipitation in which pH is under 4.5 has frequently occurred in autumn. Volume weighted annual mean concentrations of $SO_4^{2-}$, $NO_3^-$, $CI^-$ are 2.558 mg/L, 1.590 mg/L, 1.286 mg/L respectively, and provided that $SO_4^{2-}$, is the major contributor, followed by $NO_3^-$, $CI^-$. In case of cation, annual mean concentration for $NH_4^+$, $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg{2+}$, $H^+$ are 0.693 mg/L, 0.528 mg/L, 0.439 mg/L, 0.455 mg/L, 0.089 mg/L,0.015 mg/L, and $NH_4$ were decided as the main contributor, followed by $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg{2+}$, $H^+$. Annual wet deposition rate for sulfate, nitrate and ammonia are $3.316gm^{-2}yr^{-1}$, $2.057gm^{-2}yr{-1}$, $0.894gm^{-2}yr{-1}$, respectively, and it was founded that the deposition flux in summer contributes about 38.42% to 67.62% to total deposition.

비점오염 발생 원단위 산정방법에 대한 고찰 - 논 비점오염 원단위를 중심으로 - (A Study on the Estimation Methods of Nonpoint Pollutant Unit Load - Focus on Nonpoint Pollutant Unit Load in Paddy Field -)

  • 최동호;최순군;김민경;허승오;홍성창;엽소진;윤광식
    • 한국농공학회논문집
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    • 제61권3호
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    • pp.15-22
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    • 2019
  • In order to preserve water environment, Total Maximum Daily Load(TMDL) is used to manage the total amount of pollutant from various sources, and the annual average load of source is calculated by the unit load method. Determination of the unit load requires reliable data accumulation and analysis based on a reasonable estimation method. In this study, we propose a revised unit load estimation method by analyzing the unit load calculation procedure of National Institute of Environment Research(NIER) method. Both methods were tested using observed runoff ratio and water quality data of rice paddy fields. The estimated values with the respective NIER and revised NIER methods were highly correlated each other. However, the Event Mean Concentration(EMC) and the runoff ratio considered in the NIER method appeared to be influenced by rainfall classes, and the difference in unit load increases as the runoff and EMC increase. The error can be further increased when the EMC and runoff ratio are changed according to changes in rainfall patterns by climate change and change of agricultural activities. Therefore, it is recommended to calculate unit load by applying the revised NIER method reflecting the non point pollution runoff characteristics for different rainfall classes.

수질샘플빈도에 따른 산림유역의 비점원오염부하특성 (Characteristics of Nonpoint Source Pollutant Loads from Forest watershed with Various Water Quality Sampling Frequencies)

  • 신민환;신용철;허성구;임경재;최중대
    • 한국농공학회논문집
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    • 제50권2호
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    • pp.65-71
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    • 2008
  • A monsoon season monitoring data from June to September, 2005 of a small forested watershed located at the upstream of the North Han River system in Korea was conducted to analyze the flow variations, the NPS pollutant concentrations, and the pollution load characteristics with respect to sampling frequencies. During the 4-month period, 1,423 mm or 79.2% of annual rainfall(1,797 mm) were occurred and more than 77%, 54% and 68% of annual T-N, $NO_3$-N and T-P loads discharged. Flow rate was continuously measured with automatic velocity and water level meters and 58 water quality samples were taken and analyzed. It was analyzed that the flow volume by random measurement varied very widely and ranged from 79% to 218% of that of continuous measurement. It was recommended that flow measurement of small forested watersheds should be continuously measured with automated flow meters to precisely measure flow rates. Flow-weighted mean concentrations of T-N, $NO_3$-N and T-P during the period were 2.114 mg/L, 0.836 mg/L, and 0.136 mg/L, respectively. T-N, $NO_3$-N and T-P loads were sensitive to the number of samples. And it was analyzed that in order to measure the pollution load within the error of 10% to the true load, the rate of sampling frequency should be higher than 89.7% of the sample numbers that were required to compute the true pollution load. If it is compared to selected foreign research results, about 10 water samples for each rainfall event were needed to compute the pollution load within 10% error. It is unlikely in Korea and recommended that thorough NPS pollution monitoring studies are required to develop the standard monitoring procedures for reliable NPS pollution quantification.

A data-adaptive maximum penalized likelihood estimation for the generalized extreme value distribution

  • Lee, Youngsaeng;Shin, Yonggwan;Park, Jeong-Soo
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제24권5호
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    • pp.493-505
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    • 2017
  • Maximum likelihood estimation (MLE) of the generalized extreme value distribution (GEVD) is known to sometimes over-estimate the positive value of the shape parameter for the small sample size. The maximum penalized likelihood estimation (MPLE) with Beta penalty function was proposed by some researchers to overcome this problem. But the determination of the hyperparameters (HP) in Beta penalty function is still an issue. This paper presents some data adaptive methods to select the HP of Beta penalty function in the MPLE framework. The idea is to let the data tell us what HP to use. For given data, the optimal HP is obtained from the minimum distance between the MLE and MPLE. A bootstrap-based method is also proposed. These methods are compared with existing approaches. The performance evaluation experiments for GEVD by Monte Carlo simulation show that the proposed methods work well for bias and mean squared error. The methods are applied to Blackstone river data and Korean heavy rainfall data to show better performance over MLE, the method of L-moments estimator, and existing MPLEs.

Time Lags between Hydrological Variables and Phytoplankton Biomass Responses in a Regulated River (the Nakdong River)

  • Kim, Myoung-Chul;Jeong, Kwang-Seuk;Kang, Du-Kee;Kim, Dong-Kyun;Shin, Hyun-Suk;Joo, Gea-Jae
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제32권4호
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    • pp.221-227
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    • 2009
  • This study describes time lag responses between hydrological variables and phytoplankton biomass in a regulated river system, the lower Nakdong River in South Korea. The lower Nakdong is a typical flow-controlled lotic system, and its limnological characteristics are influenced by climatic variation such as monsoons and summer typhoons. Mean rainfall in the area during summer is about 1,200 mm, which comprises >60% of annual rainfall. Our results show that the regulation of flow in the Nakdong by multi-purpose dams from 1995 to 2004 affected phytoplankton dynamics. Diatom blooms occurred in winter, when the limited discharge allowed for proliferation of the phytoplankton community. Using multiple regression analysis, we detected significant time-delayed relationships between hydrological variables and phytoplankton biomass. These results may be useful for water resource managers, and suggest that 'smart flow' control would improve water quality in large regulated river systems of the Republic of Korea.

저수지 운영을 위한 한국 하천 유출 모형의 비교 (Comparison of streamflow runoff model in Korea for applying to reservoir operation)

  • 노재경;이재남
    • 농업과학연구
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    • 제38권3호
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    • pp.513-524
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    • 2011
  • To evaluate the applicability of inflow runoff model to reservoir operation in Korea, DAWAST model and TPHM model which are conceptual lumped daily runoff model and were developed in Korea, were selected and applied to simulate inflows to Daecheong multipurpose dam with watershed area of 4,134 $km^2$, and water storages in Geryong reservoir with watershed area of 15.1 $km^2$ and total water storage of 3.4 M $m^3$. Evaluating inflows on an yearly, monthly, ten-day, and daily basis, inflows by DAWAST model showed balanced scatters around equal value line. But inflow by TPHM model showed high in high flows. Annual mean water balance by DAWAST model was rainfall of 1,159.9 mm, evapotranspiration of 622.1 mm, and inflow of 644.6 mm, from which rainfall was 104.8 mm less than sum of evapotranspiration and inflow, and showed unbalanced result. Water balance by TPHM model showed satisfactory result. Reservoir water storages were shown to simulate on a considerable level from applying DAWAST and TPHM models to simulate inflows to Geryong reservoir. But it was concluded to be needed to improve DAWAST and TPHM model together from imbalance of water balance and low estimation in high flow.