• 제목/요약/키워드: Basin shape factor

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송천유역의 수질환경특성 및 효율적 유역관리 (Water Environment Characteristics and Efficient Basin Management of Song Stream)

  • 허인량;신용건;이건호;최지용;김영진;정의호;정명선
    • 한국환경보건학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.51-59
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    • 2001
  • Song stream is located in the upstream of the Namhan River. Normal times, the stream flows down to the east sea through the drainage pipe but at rainy season, it flows to the Namhan River. There are large stock farm, leisure town and cultivated land in this basin. The pollutants from these contamination source cause eutrophication at lake Doam and deterioration of water quality in namdai stream. In this case, this study was carried out to evaluate water quality and environmental capacity as well as economical efficiency of each industry. The basin shape factor of subject stream was 0.315, slope is higher than usual basin. The BOD, T-N and T-P productive contamination loading from each contamination source was 2,690, 974 and 194 kg/day, respectively, and major contamination source was stock farm and cultivated land. Annual BOD, T-N, T-P distribution(median value) of Song stream showed 1.0~2.2 mg/L, 3.16~5.85 mg/L and 0.024~0.197 mg/L Doam lake showed 1.1~1.9, 2.51~3.89 and 0.042~0.114 mg/L, respectively. Being compared of water quality at main stream between past and present, it showed that the water quality has improved since last five years. BOD improvement rate was 8~50%. Run off loading of BOD, T-N, T-P was 366, 1129, 17.2 kg/day, and run off rate was 13.6%, 86.2%, 11.3% respectively. Finally, the result of productivity survey of each industry, leisure town, cultivated land and large stock farm was 118, 46, 50 billion won, per T-P 1kg productive, and productivity portion was 100, 39, 42% respectively, and the highest economical efficiency industry was leisure facilities.

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정수지의 형상과 유입 유량이 T10에 미치는 영향 연구 (Effect of Shape and Flow Rate on T10 in Clearwell)

  • 신은허;김성훈;박희경;안재찬;최재호;최영준
    • 상하수도학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.819-826
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    • 2005
  • To guarantee the disinfection ability in clearwell, a value of CT is considered where C[mg/l] is disinfectant residual at the exit of clearwell and T[min] means $T_{10}$, the contact time when 10% of tracer is out of clearwell after introducing the tracer at the inlet. To meet a CT value required, increasing the C value is not recommended because high C value can increase potential of producing disinfection by product like THMs. Increasing the hydraulic efficiency surrogated by $T_{10}$ is thus an option widely recommended. Right now, it is widely adopted estimating $T_{10}$ considering LW ratio only due to the suggestions of previous researches. The authors think however there are other factors to consider including shape, flow rate, configuration of inlet and outlet, and the existence of intra basin. This study is initiated to closely look at the effects of two factor on hydraulic efficiency. The factors are shape and inlet flow velocity, i.e., inflow. For that, computational fluid dynamics (CFD) model is developed and pilot test is also carried out. The results show that at a L/W ratio, disinfection ability is overestimated with larger length in shape and higher inlet flow velocity. This suggests that in determining $T_{10}$, the shapes of clearwell and inlet flow velocity should also be considered as well as L/W ratio.

수원 유역의 변동성 규모를 기반으로 한 설마천 시험유역의 분기 특성 해석 (Analysis of bifurcation characteristics for the Seolmacheon experimental catchment based on variable scale of source basin)

  • 김주철;정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권5호
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    • pp.289-299
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    • 2021
  • 본 연구에서는 수원 유역 혹은 한계지지면적의 변동성 규모에 따른 하천망의 형상 변화를 추출하여 설마천 시험유역의 분기 특성에 대한 해석을 수행하였다. 수원 유역의 면적이 감소함에 따라 대상 유역의 내부에는 하천망의 분기 현상이 발생하며, 그 결과로서 하천망의 신장(총 하천 길이의 증가)과 함께 하천망의 확장(수원의 개수 증가)이 동시에 나타남을 볼 수 있었다. 하천망이 신장되는 경우 하천 구간의 길이가 증가하는 경향이 새로운 수원이 생성되는 경향보다 우세하게 나타나는 반면, 하천망이 확장되는 경우 반대 거동에 따라 배수망이 유역 내부의 공간을 채워가는 과정으로 나타남을 확인할 수 있었다. 이로부터 자연 유역의 하천망들이 가지는 규모 불변성은 수원 유역의 규모가 감소함에 따라 나타나는 하천망의 신장 특성과 하천망의 확장 특성이 상호 균형을 이루면서 발현되는 지형학적 특성으로 기술될 수 있었다. 설마천 시험유역의 분기 구조는 하천망의 신장 특성과 규모 불변성이 공존하는 형태로 판단되며 강우로 인한 유출 현상에 보다 지배적인 역할을 하는 요인에 대한 후속 연구가 필요한 것으로 판단된다.

정수지 내부 단락류 발생 평가 : Part A. 정수장 내부 단락류 분석을 통한 장폭비와 형태가 T10/T 값에 미치는 영향 연구 (Internal Short-circuiting Estimation in Clearwell : Part A. Improving T10/T Using Intra Basin and Diffuser Wall by Applying ISEM to Field)

  • 신은허;이승재;김성훈;박희경
    • 상하수도학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.105-112
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    • 2008
  • Disinfection is a basic and effective microorganism inactivation method and historically contributed a decrease in waterborne diseases. To guarantee the disinfection ability, improving T in CT value is important. Many indexes are used to estimate the hydraulic efficiency, however, these are black-box analysis. Therefore it is need to develope new estimation method. In this study, internal short-circuiting estimation method (ISEM) is developed using CFD and we inquire into the factor which causes increase of $T_{10}/T$ value as LW ratio increases. And the effect of shape on the relation of LW ratio and $T_{10}/T$ is analyzed. As LW ratio increases, internal short-circuiting index (ISI) of influent and effluent zone is rapidly reduced and recirculation and dead zone are reduced in channel zone. Therefore, as the $T_{10}/T$ value converges maximum value, ISI curve is changed from "V" shape to "U" shape and hydraulic efficiency is improved especially in downstream portion of clearwell. The less the shape ratio(width/length of clearwell) is the less the $T_{10}/T$ value is at a same LW ratio because the portion of turning zone increases as shape ration decreases, therefore more boundary separation is generated.

GIS를 이용한 한계유량과 GcIUH 매개변수간의 상관성분석에 관한 연구 (Study of Correlation Between Flash Flood and GcIUH Parameters using GIS)

  • 양인태;박건
    • 대한공간정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.37-44
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    • 2013
  • 최근 기상 이변에 따라 단시간에 집중되는 돌발홍수에 의해 해마다 막대한 인적, 물적 피해를 입고 있다. 이러한 국지성호우에 의한 산지하천이나 미소하천에서 첨두유출량을 예측하기 위한 도구로서 GIS를 적용하고 있는 추세이다. 하지만 수문학적 접근이 주를 이루고 있으며 GIS를 이용한 지형분석으로의 접근은 매우 미비한 실정이다. 본 연구에서는 돌발홍수를 발생시키는 강우량을 GIS기법과 GcIUH의 모형을 연계하여 산정하였고, 유역별 GcIUH 매개변수를 추출하여 한계유량에 따른 GcIUH 매개변수간의 상관관계를 분석하였다.

중소유역의 수문학적 특성이 하천유사량에 미치는 영향 (The Effects of Hydrologic Characteristics on Sediment Discharge in Streams with Small and Medium Size Watersheds)

  • 김활곤;서승덕
    • 한국농공학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.127-136
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    • 1996
  • The purpose of this study is to provide with information for the water resources development and management in stream management planning, such as information on the sediment trensport, design of dam and water facilities, river improvement and flood plains management. The major results obtained from the field measurement and analysis of the watershed characteristics, hydraulic and sediment characteristics are as follows ; 1. The rating curve formulas obtained from the analysis of the hydraulic characteristics data collected are ; Q-=110.563 $(H-0.474)^2$ for 0.7m$(H-0.146)^2$ for 0.4m$Sr=aX{^2} {_1} X^{c}{_2}$, in the experimental watershed.

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유역형상과 수리특성을 고려한 경험론적 유달부하식 개발 (Development of the Empirical Model for Estimating the Delivered Pollutant Loads Considering Geomorphic and Hydraulic Characteristics)

  • 박지형;공동수;민경석
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.913-919
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    • 2007
  • This study was conducted to develop a model equation to estimate the delivered point and nonpoint pollutant loads, which are critical factor to determine the water quality of watersheds. The model equation was developed by considering various factors such as biological removal and delivered distance of pollutants, basin shape and geomorphic runoff condition. The parameters for the model equation were estimated in 3 periods, which are October to March, April to June, and July to September. As a parameter, ${\alpha}_p$, ${\alpha}_n$, ${\beta}$, a and b for $BOD_5$-delivered pollutant loads were estimated to be 0.010~0.0155, 0.051, -0.033, 0.018~0.050 and 0.93, respectively. For T-N, ${\alpha}_p$, ${\alpha}_n$, ${\beta}$ a and b were estimated to be 0.0060~0.0140, 0.014, -0.02, 0.044~0.079 and 0.93, respectively. The same parameters for T-P were estimated to be 0.0160, 0.014, -0.0250, 0.015 and 1.21, respectively. The relationship, $E^2$ (Model efficiency), between observed and calculated delivered pollutant loads showed 0.65 for $BOD_5$, 0.81 for T-N, and 0.66 for T-P, respectively. Consequently, the model equation is effective to estimate delivered pollutant loads for TMDL.

하천유역의 유사량 산정 및 하상변동 예측을 위한 영향인자의 평가분석 (Estimation of Sediment Transport and Influence Factor for the Prediction of Riverbed Changes)

  • 윤세의;이종태;정재욱
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.561-570
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    • 1997
  • 본 연구에서는 (1) 운동과 이론에 기초한 강우, 유출 특성을 파악하고, (2) 강우 및 유수에 의해서 발생하는 침식, 퇴적량을 산정하는 모형을 연구하며, (3) 유사량 산정식, 유역의 불할 수 등이 하상변동 예측에 미치는 영향을 분석하고, (4) 평창강 유역에서 하도자료, 강우, 유츨량, 유사량 등을 실측하여 모형의 적용성을 검증하였다. 운동파 방정식을 평창강 유역에 적용하여 유출해석을 실시한 결과, 첨두 유량의 발생시간은 다소 빠르게 계산되었으나 전체적인 수문곡선의 형태 및 크기에 있어서는 비교적 실측치에 접근하고 있었다. 유사량 곡선은 유출수문곡선에 따라 변화되며, 실측치와 계산치는 비교적 일치하고 있어서 모형의 적용성을 확인할 수 있었다. 유역의 분할 소유역 개수를 증가하여 유출량 및 유사량을 계산하는 것이 실측치에 더욱 접근한 결과를 얻을 수 있었다. 6개의 유사량 산정공식 중 지표면에서는 Yalin 식을, 하도에서는 Acker-White 식을 적용하여 계산한 결과치가 실측치에 가장 가까운 결과를 얻을 수 있었다.

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설계홍수량 산정시 유역형상계수에 따른 저류상수 산정방안에 관한 연구 (Study on The Estimation Method of storage constants based on basin shape factor at Design Flood Estimation)

  • 박상진;강호영;황성환;문영일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.508-508
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    • 2015
  • '설계홍수량 산정요령(2012, 국토교통부)'에서 홍수량 산정시 유역면적이 $250km^2$이하의 유역을 하나의 유역으로 처리하여 홍수량을 산정하도록 제시하고 있다. 이는 소유역을 많이 분할하고 하도 홍수추적 및 합성을 통하여 홍수량을 산정할 경우 단일유역에 비해 홍수량이 과대하게 산정됨으로 이에 대한 개선방안으로 제시된 산정요령이다. 홍수량 산정 방법으로 실무에서 가장 많이 사용되고 있고 '설계홍수량 산정요령'에서 채택한 모형인 Clark 단위도법에 의한 방법으로 산정된 홍수량의 크기에 미치는 민감도가 도달시간보다 저류상수가 훨씬 크므로 합리적인 저류상수 결정방법이 매우 중요하다. 저류상수를 결정하는 방법에는 여러 가지 경험공식이 적용되고 있으며 그 중 '설계홍수량 산정 요령(2012, 국토교통부)'에서는 유역면적이나 유역형상 등을 고려하고 있는 Sabol 공식을 적용하도록 하고 있다. Sabol 공식은 유역형상계수에 의해 많은 영향을 받으며, 유역형상계수는 형상이 흐름방향으로 길쭉한지 넓적한지를 나타내는 지표로서 유역 평균폭을 본류 연장으로 나눈 값으로 정의되며, 통상 유역면적을 본류 유로연장의 제곱으로 나타낸다. 따라서 유역의 형상이 폭에 비해 길면 형상계수가 1보다 작아지며 반대로 길이에 비해 폭이 넓거나 형상이 둥글면 형상계수는 1에 근접하며, 일반적으로 우리나라 하천의 형상계수는 대부분 약 0.5~0.1 정도의 범위를 나타내고 있다. 그러나, Sabol공식을 적용하여 저류상수를 산정할 경우 유역형상계수가 극히 작을 경우 홍수량이 과소하게 산정되므로 적절한 유역분할을 통해 홍수량을 보정할 필요가 있다. 따라서, 미호천 권역에서 유역형상계수가 0.1 이하인 유역을 대상으로 단일유역으로 산정한 홍수량과 적절한 유역 분할 후 홍수량을 산정하여 비교하고 비슷한 규모의 인근유역의 홍수량과 기산정된 홍수량을 비교하여 유역형상계수 0.1이하에서의 적절한 소유역 분할 기준을 제시하여 홍수량이 과대 및 과소하게 산정되지 않도록 조정하는데 있다.

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평가인자 가중치에 대한 베이지안 추론과 민감도 분석을 통한 적정 하천설계빈도 결정 (Estimation of the Hydrological Design Frequency of Local Rivers Using Bayesian Inference and a Sensitivity Analysis of Evaluation Factors)

  • 유재희;김지은;이진영;박경운;김태웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권5호
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    • pp.617-626
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    • 2022
  • 우리나라는 기상관측 이래 연평균 강수량과 변동성은 점진적으로 증가하는 추세이고, 지역 간 편차가 크다. 또한, 최근의 이상기후로 인하여 재해에 대한 위험도가 증가되고 있는 실정이다. 풍수해의 피해는 주로 하천주변에서 발생하기 때문에 하천기본계획을 수립하기 위해서는 우선적으로 적정한 설계빈도를 결정하는 과정이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 설계빈도 결정에 대한 기존 방법론을 분석하여 문제점 및 개선 방향에 대해 제시하였다. 충청남도에 위치한 지방하천 중 자료구축이 가능한 하천인 413개소를 대상으로, 7개의 평가인자(유역면적, 형상계수, 하도경사, 수계차수, 배수영향 구간, 이상강우 발생빈도, 시가화 침수면적)를 선정하고, 베이지안 추론을 통해 가중치를 산정하였다. 그 결과, 이상강우 발생빈도 및 시가화 침수면적의 가중치가 각각 18로 가장 크게 산정되어, 하천 설계빈도 결정에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 이러한 가중치를 통해 설계 빈도를 추정한 결과, 기수립 설계빈도보다 본 연구에서 추정된 설계빈도가 증가하는 하천은 255개이고 감소하는 하천은 158개로 나타났다.