• 제목/요약/키워드: Basin similarity

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수문지형특성 및 시간응답특성의 상사성을 이용한 Nash 모형 해석 (Analysis of the Nash Model Using the Similarities of Hydrogeomorphologic and Time Response Characteristics)

  • 성기원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.97-106
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    • 1997
  • Nash 모형의 매개변수를 유역의 수문지형특성과 시간응답의 상사성을 이용하여 분석하고 이를 미계측 유역에 대한 추정방법으로 적용하여 보았다. 유역의 수문지형특성의 상사성은 유역의 지형학적 동질성에 대한 검증방법인 자기상사성을 통해 파악하였으며 시간응답의 상사성은 Nash 모형의 매개변수들과 지체시간 및 도달시간과의 관계를 수립하여 이용하였다. 위천유역의 경우 이러한 상사성에 대한 주목할만한 특징이 발견되었는데 이를 미계측 유역에 대한 매개변수 측정에 이용한 결과 좋은 성과를 얻을 수 있었다.

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하천의 프랙탈 차원 산정에 대한 비교 연구 (Comparative Study on Fractal Dimension Estimation in River Basin)

  • 박진성;김형수;안원식
    • 한국습지학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.15-27
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    • 2003
  • The fractal study in river basin has been performed for the sinuosity of an individual stream and bifurcation of the stream network. The previous studies has suggested many methods or equations for the fractal dimension estimation in a river network. This study used those many equations for the estimation of fractal dimensions on the streams such as Bokha, Gonjiam, and Pocheon streams. The estimated dimensions are in the range of 1 to 1.359 for the individual stream and 1.634 to 2 for the stream network. The most of equations were suggested based on the assumption of self-similarity of a river basin for the individual stream and stream network. However, the real river basin could be characterized by self-affinity rather than self-similarity. Even though we estimate the dimensions by using many equations, we could not recommend which one is better equation for the estimation of fractal dimension. This might be from the self-similarity assumption of equations. Therefore, the assumption and research work of self-affinity will be needed for the appropriate estimation of fractal dimension in river basin.

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유역응답의 수문학적 상사성해석에 관한 연구(I) (A Study on the Analysis of Hydrologic Similarity of the Catchment Response(I))

  • 조홍제;이상배
    • 물과 미래
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    • 제23권4호
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    • pp.421-434
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    • 1990
  • Horton의 차수법칙을 이용한 지형학적 수문응답모델로서 하천유역 상호간의 수문학정 상사성 문제를 해석하였다. 지형학적 응답함수의 구성은 Nash 모델을 이용하였으며, 응답함수의 최적화는 불완전 감미함수와 Rosso가 유도한 회귀방정식을 이용하였다. 본 방법의 적용성을 검토하기 위해 평창강 유역, 위천유역 그리고 보청천 유역에 대한 실측치를 이용하였으며, 수문응답에 대한 재현성을 모멘트법과 비교하였다. 분석결과 응답모델과 무차원 순간단위도는 미계측 유역의 유출해석이나 유역의 상사상 해석에 대해 적용할 수 있다고 판단되었다.

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3D 프린터를 이용한 회전 버킷이 부착된 저류조의 모형 실험 (Scaled Down Experiment of Retention Basin with a Rotatable Bucket Using 3D Printer)

  • 박성직;이창구;이제명;최원
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권2호
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    • pp.49-55
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    • 2017
  • Recently climate change and urbananization have been increased surface runoff, resulting in flooding. Retention basins have been constructed to control urban flooding by reducing peak flow rate. Recently, the retention basin plays a role in controlling combined sewer overflows (CSOs) as well as urban flooding. In this study, the retention basin with a rotatable bucket was suggested and scale down experiments was performed for the optimum design of the retention basin. Scaled down model was produced using a 3D printer after it was designed as law of similarity. Two times for operating a rotary bucket is required to sweep out the sediments deposited on the bottom of the basin. Optimized dimensions for the retention basin were width of 5 m, height of 5 m, bucket radius of 0.5 m, and bottom slope of 5.0 %. It can be concluded that the results obtained from this study can be used to design the retention basin with a rotatable bucket which does not require energy to operate.

유역의 상사성을 이용한 Clark 모형의 매개변수 해석 (Analysis of the Clark Model Using the Similarity Characteristics of the Basin)

  • 성기원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.427-435
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    • 1999
  • Clark 모형은 홍수수문학에서 널리 이용되는 합성단위유량도 추정을 위한 모형이다. 본 연구에서는 미계측유역에 Clark 모형을 적용하기 위한 매개변수 추정기법을 고안하여 적용하였다. 모형의 시간-면적유하곡선은 해석적인 방법으로 유도하였으며 모형을 무차원화 하였다. 도달시간의 계산을 위하여 지형학적 자기상사성을 이용한 공식을 적용하였으며 저류상수는 유역의 시간특성의 상사성 공식을 이용하여 추정하였다. 제안된 모형의 타당성을 검토하기 위하여 동곡의 실측자료와 모형의 결과를 비교한 결과 비교적 잘 일치되는 경향을 보여주었다.

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하천의 프랙탈 특성을 고려한 지형학적 순간단위도 개발(I) (Development of a GIUH Model Based on River Fractal Characteristics)

  • 홍일표;고재웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.565-577
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    • 1999
  • 프랙탈 기하학은 불규칙적이고 복잡한 자연 현상을 수학적으로 나타낼 수 있는 방법을 제시해 줄 수 있으며, 자기상사성을 가지고 있는 하천의 형상을 비롯한 하도망의 구성은 프랙탈 차원을 가지고 있는 프랙탈 현상이라 할 수 있다. GIUH란 유역의 수문학적 응답인 IUH에 하천의 지형학적인 특성을 적용한 강우-유출 모형으로, Horton의 차수비를 이용하여 지형학적인 특성을 반영할 수 있으며 하천 유역에서 프랙탈 차원은 길이비, 면적비, 분기비 등 Horton의 차수비를 이용하여 산정할수 있다. 프랙탈 GIUH 모형을 제시하였다. 프랙탈 GIUH 모형은 Rosso(1984)가 제시한 GIUH-Nash 모형의 형상계수와 규모계수 등의 매개변수 산정시 유역의 자기상사성을 대변할 수 있는 프랙탈 차원을 직접 적용하였으며, 하천의 길이비와 분기비 만의 함수로 나타내었다.

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유사변환기법을 이용한 3차원 모델의 개발 (Developing a Three-dimensional Spectral Model Using Similarity Transform Technique)

  • 강관수;소재귀;정경태;선우중호
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.107-120
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    • 1993
  • 본 논문은 유사변환기법을 이용한 새로운 3차원 연직 모우드 전개 모델의 개발에 대하여 기술한다. 기본방정식을 External 모우드와 Internal 모우드로 분리시킨 다음 Internal 모우드식에 Galerkin 방법을 적용하고 구성되는 행열방정식에 유사변환기법을 적용, 기저함수의 계수 값을 구하였다. 최종 얻어지는 기저함수의 계수 값은 마찰장을 제외하고는 비연계되어 시간 간격의 제약을 거의 받지않고 연직 구조를 구할 수 있기 때문에 경제성면에서 탁월하다. 수립된 모델은 어떤 기저함수라도 적용 가능하나 현 단계에서는 Chebyshev 다항식함수가 사용되었으며, 바람응력은 일정한 것으로 가정하였다. 모델 테스트로서 정상상태의 균일한 바람응력이 가해지는 장방형 Basin에 적용하여 모델의 적용 가능성을 검증하였다.

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모형수조에서 정적 상사성을 지닌 절단계류선 모델링에 관한 연구 (Study on Design of Truncated Mooring Line with Static Similarity in Model Test Basins)

  • 김윤호;김병완;조석규
    • 한국해양공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.257-265
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    • 2017
  • In this study, a series of numerical simulations was conducted in order to design a truncated mooring line with a static similarity to the prototype. A finite element method based on minimizing the potential energy was utilized to describe the dynamics of mooring lines. The prototype mooring lines considered were installed at a water depth of 1,000 m, whereas the KRISO ocean engineering basin (OEB) in Daejeon has a water depth of 3.2 m, which represents 192 m using a scaling of 1:60. First, an investigation for the design of the truncated mooring line was carried out to match the static characteristics of the KRISO Daejeon OEB environment. Then, the same procedure was performed with the KRISO new deepwater ocean engineering basin (DOEB) that is under construction in Busan. This new facility has a water depth of 15 m, which reflects a real scale depth of 900 m considering the 1:60 scaling factor. A finite element method was used to model the mooring line dynamics. It was found that the targeted truncated mooring line could not be designed under the circumstances of the KRISO OEB with any material properties, whereas several mooring lines were easily matched to the prototype under the circumstances of the KRISO DOEB.

Assessment of Water Quality using Multivariate Statistical Techniques: A Case Study of the Nakdong River Basin, Korea

  • Park, Seongmook;Kazama, Futaba;Lee, Shunhwa
    • Environmental Engineering Research
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    • 제19권3호
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    • pp.197-203
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    • 2014
  • This study estimated spatial and seasonal variation of water quality to understand characteristics of Nakdong river basin, Korea. All together 11 parameters (discharge, water temperature, dissolved oxygen, 5-day biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, pH, suspended solids, electrical conductivity, total nitrogen, total phosphorus, and total organic carbon) at 22 different sites for the period of 2003-2011 were analyzed using multivariate statistical techniques (cluster analysis, principal component analysis and factor analysis). Hierarchical cluster analysis grouped whole river basin into three zones, i.e., relatively less polluted (LP), medium polluted (MP) and highly polluted (HP) based on similarity of water quality characteristics. The results of factor analysis/principal component analysis explained up to 83.0%, 81.7% and 82.7% of total variance in water quality data of LP, MP, and HP zones, respectively. The rotated components of PCA obtained from factor analysis indicate that the parameters responsible for water quality variations were mainly related to discharge and total pollution loads (non-point pollution source) in LP, MP and HP areas; organic and nutrient pollution in LP and HP zones; and temperature, DO and TN in LP zone. This study demonstrates the usefulness of multivariate statistical techniques for analysis and interpretation of multi-parameter, multi-location and multi-year data sets.

울릉도 나리분지 주변 산림의 임분구조 및 동태 (Stand Structure and Dynamics in Forests around Nari Basin of Ulleung Island, Korea)

  • 정재민;황선미;김유미;신재권;김명수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.23-35
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    • 2010
  • 울릉도의 성인봉을 중심으로 나리분지와 주변 산림에 대한 지속가능한 보전을 위한 생태적 기초 자료를 제공하고자 나리분지 내 산림과 외륜의 동, 서, 북사면의 산림에 대하여 군락생태학적 방법으로 임분 구조 및 종 조성 특성을 조사 분석 하였다. 조사 대상 산림 내 임분의 층위 별 중요치를 산출하여 비교 분석한 결과, 나리분지 외륜산림 방위 및 고저 별 대부분의 임분에서는 너도밤나무와 고로쇠나무가 대체로 우점하는 경향이었으며, 임분간 식물 종의 조성에서도 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 나리분지내의 산림에서는 너도밤나무림, 두메오리나무림, 소나무림, 낙엽활엽수림의 다양한 임분이 형성되어 있었고, 임분에 따라 종 조성도 큰 차이를 보였다. 그리고 임분의 성숙도와 안정도 등 간접적인 군락의 속성을 파악하기 위하여 종 다양도를 비교 분석한 결과 임분의 각 층위에서 모두 나리분지 내 산림이 외륜의 산림에 비해 높은 종 다양도를 보였으며, 나리분지 내 산림에서는 소나무림과 낙엽활엽수림이 너도밤나무와 두메오리나무림에 비해 각 층위에서 대체로 높은 종 다양도를 보였다. 또한 산림의 방위 및 고저 별 임분에 대한 유사성을 추정하기 위해서 S$\O$rensen의 유사도계수(Cs)를 비교 분석한 결과 동, 서 북사면과 나리분지 내 산림간 유사도 지수는 0.68~0.69의 범위로서 차이가 거의 없었고, 능선부와 산복부, 산록부, 평탄지간 유사도 지수는 0.85~0.95의 범위로서 거의 동일한 임분형을 보였으며, 나리분지 내 네 임분 간 유사도 지수도 0.66~0.88의 범위로 높은 유사도를 보였다. 나리분지 외륜의 능선부와 산복부, 산록부, 평탄지에 대한 산림의 천이의 진행에 따라 임분구조 및 개체군의 동태를 예측하기 위하여 주요 구성종의 직경급 분포도를 작성한 결과 다소의 형태적 차이는 있었지만 대체로 정규분포형에 가까운 종형(Bell-shape)을 이루고 있었으며, 이들 산림 내 임분은 대체로 안정적으로 유지될 것으로 판단되었다. 따라서 성인봉을 포함한 나리분지와 외륜 산림의 임분들은 지형적 특성에도 불구하고 대체로 구조와 종조성에 있어서 높은 유사도를 보였으며, 기후변화에 의한 임분의 단순화가 지속될 것으로 판단되어, 산림 내 생물 종 및 생태계 다양성에 대한 보전과 관리 대책이 필요하다.