• 제목/요약/키워드: Flood Runoff Analysis

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Loose-coupling GIS기반의 도시홍수 모의 및 피해액산정 (Urban Inundation Modeling and Its Damage Evaluation Based on Loose-coupling GIS)

  • 강상혁
    • Spatial Information Research
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    • 제18권1호
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    • pp.49-56
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    • 2010
  • 시가지 범람 문제를 고려할 경우 침수심의 정량적인 수치계산에 의한 재해 위험을 평가하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 2002년 막대한 시가지 침수 피해를 경험한 바 있는 삼척시를 대상으로 범람 모의 계산에 의한 시가지 침수피해 평가를 수행하였다, 입력자료의 변환과정에서 생길 수 있는 에러를 줄이기 위해 시가지 조도계수, 표고, 건물의 점유율 등은 ArcGIS에서 바로 전산화하여 시가지 범람모형을 구축하였으며 계산된 침수심을 토대로 격자별로 피해액을 산정하였다 본 연구를 통하여 강우유출, 침수심 모의 계산, 피해액의 정량적 산정이라는 일연의 과정이 통합적으로 수행되어 향후 시가지 배수계획에 기여할 것으로 기대된다.

HEC-HMS와 HEC-RAS를 이용한 농촌 저지대 침수해석 (Flood Inundation Analysis in a Low-lying Rural Area using HEC-HMS and HEC-RAS)

  • 김학관;강문성;송인홍;황순호;박지훈;송정헌;김지혜
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권2호
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    • pp.1-6
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    • 2012
  • The objective of this study is to analyze the flood inundation in a low-lying rural area. The study watershed selected for this study includes the Il-Pae and Ahn-Gok watersheds. It is located in the Namyangju, Korea and encompasses $3.64km^2$. A major flood event that occurred in July 2011 was chosen as the case for the flood inundation analysis. The Hydrologic Engineering Center's Hydrologic Modeling System (HEC-HMS) and River Analysis System (HEC-RAS) were used to simulate flood runoff and water surface elevation at each cross-section, respectively. The watershed topographic, soil, and land use data were processed using the GIS (Geographic Information System) tool for the models. The contribution to the total flood volume was estimated based on the results simulated by HEC-HMS and HEC-RAS. The results showed that the overflow discharge from the Il-Pae stream constituted 80% of the total flood volume. The contributions of rainfall falling directly on the inundation area and overflow discharge from the Ahn-Gok stream were 15 % and 5 %, respectively. The simulation results in different levee scenarios for the Ahn-Gok stream were also compared. The results indicated that the levee could reduce the flood volume a little bit.

도시 소하천 개발에 따른 유출 변화량의 모의기법에 관한 연구

  • 김성원;조정석
    • 한국환경과학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.451-460
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    • 1998
  • The objectives of this study Is to evaluate the total runoff yield, peak flow and peak flow travel time depending on the urbanization, return period and rainfall patterns at the downstream of Manchon urban watershed in TaeGu City. SWM(Storm Water Management Model) is used for runog analysis based on 5 different steps of urbanization and 4 different types of Hufrs quartile according to 8 return periods. It is analyzed that the order of total runoff yield according to raiun patterns is Huffs 4, Huffs 2. Huffs 3 and Huffs 1 quartile, that of peak flow magnitude is Huffs 2, Huffs 1, Huffs 4 and Huffs 3 quartile at present development ratio. under the 60, 70, 80 and 90ft of urbanization to the 50% of urbanization by means of the rainfall patterns, the mean Increasing ratio of total runoff yield for each case is 4.55, 11.43, 16.07 and 20.02%, that of peak flow is 5.82, 13.61, 17.15 and 18.83%, the mean decreasing ratio of peak flow travel time Is 0.00, 2.44, 5.07 and 6.26%, the mean increasing ratio of runoff depth Is 4.51, 11.42, 16.02 and 20.05% respectively. the mean increasing ratio of total runoff yield by means of each and 19.71%. Therefore, as the result of this study. it can be used for principal data as to storm sewage treatment and flood damage protection planning in urban small watershed.

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SWMM5와 UNET 모형을 이용한 신항만 저지대 침수분석 - 진해시 용원동 (Inundation Analysis on the Region of Lower Elevation of a New Port by Using SWMM5 and UNET Model - Yongwon-dong, Jinhae-si)

  • 이정민;이상호;강태욱
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.442-451
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    • 2008
  • We analyzed characteristics of rainfall-runoff for the channel of Yongwon area made by a new port construction. And we conducted inundation analysis on the region of lower elevation near the coast. SWMM5 was calibrated with the storm produced by the typhoon Megi from August 19 to August 20 in 2004, and was verified with the storm from August 22 to August 22 in 2004. We performed hydraulic channel routing of Yongwon channel about typhoon Megi from August 19 to August 20 in 2004 by UNET model which is a hydraulic channel routing. The simulated runoff hydrographs were added to the new stream as lateral inflow hydrographs and a watershed runoff hydrograph was the upstream boundary condition. The downstream boundary condition data were estimated by the measured stage hydrographs. The maximum stage that was calculated by hydraulic channel routing was higher than the levee of inundated region in typhoon Megi. Thus we can suppose an inundation to have been occurred. We performed inundation analysis about typhoon Megi from August 19 to August 20 in 2004 and flood discharge of return period 10~150 years. And we estimated each inundation area. The inundation areas by return periods of storms were estimated by 3.4~5.7 ha. The causes of inundation are low heights of levee crests (D.L. 2.033~2.583 m), storm surges induced by typhoons and reverse flow through the coastal sewers (D.L. -0.217~0.783 m). A result of this study can apply to establish countermeasure of a flood disaster in Yongwon.

강우-유출모형을 활용한 소규모 산지 유역의 유출특성 분석_충북 단양1교 (Analysis of the Runoff Characteristics of Small Mountain Basins Using Rainfall-Runoff Model_Danyang1gyo in Chungbuk)

  • 장형준;이호진;박기순;김성구
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제24권12호
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    • pp.31-38
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    • 2023
  • 본 연구에서는 국내 소규모 산지유역을 대상으로 홍수 위험지역에 대한 예·경보 시스템을 구축하기 위한 기초연구로 유출 특성 분석을 수행하였다. 연구 유역은 충청북도 단양군에 위치한 단양1교 유역을 선정하였으며, 연구유역의 수치표고 모형(DEM)을 바탕으로 Q-GIS를 활용하여 유역특성인자를 산정하였다. 또한, 국가수자원관리종합정보시스템에서 제공하는 수문기상자료를 활용 하여 2020년부터 2023년 기간 동안 9개의 호우사상을 선정하였다. 소규모 산지유역의 유출특성을 분석하기 위하여 HEC-HMS 강우-유출모형을 활용하였으며, 9개의 호우사상과 산정된 유역특성인자를 반영하여 강우-유출 모형 모의를 수행하였다. 강우-유출 모형을 바탕으로 모의된 사상 중 오차율이 크게 발생한 6개의 호우사상을 대상으로 하여 매개변수 최적화를 수행 후, 소규모 산지 유역인 단양1교 유역에 적합한 매개변수 범위를 0.8~3.4로 산정하였다. 본 연구의 결과는 소규모 산지유역에 대한 홍수 예·경보 시스템 구축의 기초자료로 활용될 것이며, 추가적인 연구를 통하여 유역특성에 따른 매개변수 범위를 도출하고자 한다.

장단기유출 양용저유 탱크 모델의 개발에 관한 연구 (II) (Studies on the Development of Storage Tank Model for both Long and Short Terms Runoff (II))

  • 이순혁;박명근
    • 한국농공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.51-60
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    • 1991
  • The main objective of this study is to examine the adaptability for the large watershed of the storage tank model which can be applied for the analysis of both long and short terms runoff developed on the basis of hydrologic data for a smaH mountaineous watershed. The results obtained in this study are summarized as follows ; 1. Areal rainfalls of the Dae Chong watershed were calculated by Thiessen method composed of 9 Thiessen networks. 2. Optimal parameters for two types, Model A and Model B of tank models were derived through calibration procedure by standardized Powell method. 3. Monthly simulated flows of Model B are seemed to be closer to the monthly observed than those of Model A during calibration period in the long terms runoff. 4. Relative errors for the simulated flood flows of Model B were apperaed as lower percentage to the observed than those of Model A during calibration period in the short terms runoff. 5. Daily simulated hydrographs of Model B are seemed to be closer to the daily observed than those of Model A during verification period in the long terms runoff. Significance of Model B was highly acknowledged in comparison with Model A in the correlation analysis between annual observed and annual simulated runoff. 6. Reproducibility of simulated flows for Model B is generally seemed to be better than that of Model A during calibration period in the short terms runoff. 7. It can be concluded that reproducibility of Model B is superior to that of Model A in the long and short terms runoff even a large watershed like the result of the small one. 8. It was verified that adaptability for the large watershed of Model B is superior to that of Model A between the two models which were developed by a small watershed characteristics for both long and short terms runoff. 9. Further study for getting a suitable tank model is desirable to be established by the decision, calibration method of initial parameters of tank model and by additional application of another watershed with different watersheds and meterological characteristics.

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홍수사상 요소의 상관성을 고려한 홍수사상의 평가 (Evaluation of Flood Events Considering Correlation between Flood Event Attributes)

  • 이정호;유지영;김태웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3B호
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    • pp.257-267
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    • 2010
  • 홍수사상은 크게 첨두홍수량, 홍수용적, 지속기간 등과 같은 서로 상관된 세 가지의 요소에 의해 특성화되어진다. 그러나 그동안 수공학적 계획이나 설계 등을 위한 홍수빈도 해석에서는 주로 첨두홍수량 한가지 요소에 초점을 맞추어 홍수빈도 해석을 수행해 왔다. 이러한 단변량 홍수빈도 해석은 서로 상관된 홍수사상 요소 사이의 복잡한 확률적 거동을 분석하는 데 있어 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 Gumbel 혼합모형, 이변량 감마분포, 이변량 핵밀도 함수 등 세 가지의 이변량 빈도해석 방법을 적용하여 이변량 빈도해석을 수행하고 그 결과를 단변량 빈도해석 방법의 결과와 비교 분석하였다. 소양강댐의 35개년 일 유입량 자료와 대청댐의 28개년 일 유입량 자료에 대해 각각의 홍수사상을 분리하고, 홍수사상 자료의 통계량과 매개변수, 최적 광역폭 등을 산정한 후 자료의 적합도 검정과 결합분포의 적합도 검정 등의 과정을 거쳐 첨두홍수량과 홍수용적의 조합을 고려하여 결합분포와 결합 재현기간 등을 추정하였다. 이처럼 세 가지 방법의 이변량 빈도해석을 통해 추정된 결과를 단변량 홍수빈도 해석의 결과와 비교 분석함으로써 각 방법의 상관성을 파악할 수 있었고, 이변량 홍수빈도 해석의 특성에 의해 도출된 결과를 토대로 이변량 홍수빈도 해석의 적용성에 대하여 검토하였다.

분포형 모형과 클라우드 서비스를 이용한 낙동강 실시간 유출해석시스템 개발 및 성능평가 (Development and Performance Assessment of the Nakdong River Real-Time Runoff Analysis System Using Distributed Model and Cloud Service)

  • 김길호;최윤석;원영진;김경탁
    • 한국지리정보학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.12-26
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 물리적 분포형 강우-유출 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model)과 마이크로소프트 Azure(Microsoft cloud computing service)를 이용하여 낙동강 유역의 유출해석시스템을 개발하고, Azure의 가상머신(VM, Virtual Machine) 설정에 따른 시스템 실행시간을 평가하는 것이다. 이를 위해서 낙동강 유역을 20개의 소유역으로 구분하고, 각 소유역에 대해서 GRM 모형을 구축하였다. 각 유역의 유출해석은 상하류 위상관계를 유지하면서 독립된 프로세스로 실행된다. 실시간 유출해석을 위해 국토교통부의 실시간 강우레이더 자료와 댐방류량 자료를 이용한다. 유출해석시스템은 Azure에서 실행되며, 유출해석 결과는 웹을 통해서 가시화 된다. 연구결과 실시간 수문자료 수신서버와 유출해석 계산서버(Azure) 및 사용자 PC가 연계된 낙동강 실시간 유출해석시스템을 개발할 수 있었다. 유출해석을 위한 전산장비는 하드디스크와 메모리 보다는 CPU의 성능에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 유출해석시의 디스크 입출력(I/O)과 계산 프로세스를 분산함으로써 입출력과 계산 병목을 각각 감소시킬 수 있었고, 실행시간을 단축시킬 수 있었다. 본 연구의 결과는 고해상도의 공간 및 수문 자료를 활용하는 분포형 모형을 이용한 대유역 유출해석시스템을 구축하기 위한 기술로 활용될 수 있을 것이다.