• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.243-243
• /
• 2015

Low-flow simulation and forecasting is one of the emerging issues in hydrology due to the increasing demand of water in dry periods. Even though low-flow simulation and forecasting remains a difficult issue for hydrologists better simulation and earlier prediction of low flows are crucial for efficient water management. The UN has never stated that South Korea is in a water shortage. However, a recent study by MOLIT indicates that Korea will probably lack water by 4.3 billion m3 in 2020 due to several factors, including land cover and climate change impacts. The two main situations that generate low-flow events are an extended dry period (summer low-flow) and an extended period of low temperature (winter low-flow). This situation demands the hydrologists to concentrate more on low-flow hydrology. Korea's annual average precipitation is about 127.6 billion m3 where runoff into rivers and losses accounts 57% and 43% respectively and from 57% runoff discharge to the ocean is accounts 31% and total water use is about 26%. So, saving 6% of the runoff will solve the water shortage problem mentioned above. The main objective of this study is to present the hydrological modelling approach for low-flow simulation and forecasting using a model that have a capacity to represent the real hydrological behavior of the catchment and to address the water management of summer as well as winter low-flow. Two lumped hydrological models (GR4J and CAT) will be applied to calibrate and simulate the streamflow. The models will be applied to Seolmacheon catchment using daily streamflow data at Jeonjeokbigyo station, and the Nash-Sutcliffe efficiencies will be calculated to check the model performance. The expected result will be summarized in a different ways so as to provide decision makers with the probabilistic forecasts and the associated risks of low flows. Finally, the results will be presented and the capacity of the models to provide useful information for efficient water management practice will be discussed.

• Membrane and Water Treatment
• /
• 제10권1호
• /
• pp.29-38
• /
• 2019

Microbial community and composition in stormwater runoff from mixed land use land cover (LULC) catchment with ongoing land development was diverse across the hydrological stage due different environmental parameters (hydrometeorological and physicochemical) and source of runoff. However, limited studies have been made for bacterial composition in this catchment. Therefore, this study aims to: (1) quantify the concentration of fecal indicator bacteria (FIB), stormwater quality and bacterial composition and structure according to hydrological stage; and (2) determine their correlation to environmental parameters. The 454 pyrosequencing was used to determine the bacterial community and composition; while Pearson's correlation was used to determine the correlation among parameters-FIB, stormwater quality, bacterial composition and structure-to environmental parameters. Results demonstrated that the initial and peak runoff has the highest concentration of FIB, stormwater quality and bacterial composition and structure. Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria and Firmicutes were dominant bacteria identified in this catchment. Furthermore, the 20 most abundant genera were correlated with runoff duration, average rainfall intensity, runoff volume, runoff flow, temperature, pH, organic matter, nutrients, TSS and turbidity. An increase of FIB and stormwater quality concentration, diversity and richness of bacterial composition and structure in this study was possibly due to leakage from septic tanks, cesspools and latrines; feces of domestic and wild animals; and runoff from forest, destroyed septic system in land development site and urban LULC. Overall, this study will provide an evidence of hydrological stage impacts on the runoff microbiome environment and public health perspective.

• 한국습지학회지
• /
• 제21권spc호
• /
• pp.149-156
• /
• 2019

기후변화에 대한 기존 댐의 수문학적 안전성을 평가하고 적응방안을 마련하는 것은 장기적인 물공급과 관리 측면에서 중요하다. 국내 주요 댐은 '시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법'에 따른 주기적인 점검과 유지보수를 통해 안전을 확보하도록 하고 있다. 특히 정밀안전진단을 수행할 경우에는 가능최대강수량(PMP)을 이용한 수문학적 안전성을 평가하고 위험에 대비하도록 하고 있다. 본 연구에서는 기후변화가 댐의 수문학적 안전성에 미치는 영향을 평가하기 위해 RCP4.5와 RCP8.5 온실가스 배출시나리오에 기반해 산정한 미래 가능최대강수량(PMP)을 이용하였다. 분석기간은 2011년~2040년, 2041년~2070년, 2071년~2100년으로 선정하였다. 국내 4개 댐(A, B, C, I)을 대상으로 가능최대홍수량(PMF)에 대해 평가한 결과 RCP 시나리오와 분석기간에 따라 다소 차이는 있으나 기후변화가 3개 댐(A, B, I)의 월류 위험성을 증가시킬 것으로 나타났다. 이 결과는 기존 댐의 기후변화 적응을 위해서는 비구조적 대책과 더불어 장기적인 구조적 대책 마련도 필요함을 시사하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제53권11호
• /
• pp.1039-1047
• /
• 2020

중위도에서 내륙으로 많은 양의 수증기를 운반하는 대기천(Atmospheric rivers, AR)은 물 순환과 극한 수문현상에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 2000 - 2015년도에 한반도에 상륙한 AR이 수문학적으로 미치는 영향력을 분석하였다. 그 결과 AR은 한반도 지역의 강우, 하천수위 및 유량특성과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다. AR의 상륙이 한반도 연 강우량의 약 57%에 영향을 주었고, 여름철 강우량에 큰 영향을 주는 결과를 보였다. AR은 한반도 5대강 주변의 하천 수위와 유량 발생에도 영향을 주었는데, AR이 상륙한 당시 홍수 주의보 및 경보 기준을 넘는 수위가 관측되었다. 또한 유량의 경우, 한반도 5대강 대부분 지역의 3분위 이상 유량 값의 발생에 영향을 주는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 AR이 한반도 수문학적 특성에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라, 홍수와 같은 극한 수문 현상 발생과 매우 밀접한 관련이 있음을 시사하고 있다. 본 연구는 한반도의 다양한 영역에 대한 AR의 영향 분석에 대한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대하는 바이다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제57권4호
• /
• pp.237-248
• /
• 2024

수문 순환의 중요한 구성 요소인 유역 유출량은 기후변동과 인간 활동의 영향으로 전 세계 많은 유역에서 크게 변화되고 있다. 기후변동과 인간 활동으로 변화되고 있는 유역 유출량에 대한 분석은 수자원 관리에 있어서 중요하다. 본 연구에서는 우리나라 5개 권역의 109개 중권역의 유출량 자료를 대상으로 기후변동과 인간 활동이 유역 유출량에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 유역 유출량 자료에 대하여 Pettitt 검정을 수행하여 분석 기간을 나누었으며, Budyko 기반 기후 탄력성 방법을 이용하여 기후변동과 인간 활동이 유역 유출량의 변화에 미치는 영향을 구분하였다. 본 연구 결과, 중권역마다 유역 유출량 변화에 기후변동과 인간 활동이 미치는 상대적인 기여도가 다양하게 나타났으며, 중권역별로 유역 유출량의 변화에 지배적인 영향을 주는 요인이 무엇인지 파악하였다. 본 연구의 결과는 기후변동과 유역 개발 계획에 따른 유역 유출량 변화를 예측할 수 있도록 하며, 이는 가뭄이나 홍수 등 수문 재해의 위험을 줄이기 위한 수자원 관리 계획을 수립하는데 중요한 정보가 될 것이다.

• 대기
• /
• 제18권4호
• /
• pp.355-365
• /
• 2008

Synoptic and climatological characteristics of heat waves over Korea and Europe as well as their biometeorological impacts were compared. In July of 1994, excess deaths of about 2,388 in the population of South Korea are estimated by the modified excess death calculation algorithm ofKysely (2004). The excess deaths correspond to the net mortality increase of 12.5% in July of 1994 if we compare the estimated value to the expected number of deaths in this month (i.e., about 19,171). The comparative study of heat waves in Korea and Europe shows that the record-breaking heat waves in both regions are closely associated with prolonged droughts. In particular, reduction of soil moisture, precipitation and cloud cover and enhancement of insolation during the drought periods are very likely to be related to the increase in the intensity and the duration ofheat waves. Climate models predict that the frequency, intensity, and duration of heat waves in the 21 st century will be greatly enhanced in both areas. In order to reduce the biometeorological and socioeconomic impacts due to heat waves, not only the development of heat-related mortality prediction model that can be widely applied to many climate regimes, but also studies on the climatological association between extreme temperatures and abnormal hydrological cycle are needed.

• 농업과학연구
• /
• 제48권2호
• /
• pp.311-331
• /
• 2021

Climate change with extreme hydrological events has become a significant concern for agricultural water systems. Climate change affects not only irrigation availability but also agricultural water requirement. In response, adaptation strategies with soft and hard options have been considered to mitigate the impacts from climate change. However, their implementation has become progressively challenging and complex due to the interconnected impacts of climate change with socio-economic change in agricultural circumstances, and this can generate more uncertainty and complexity in the adaptive management of the agricultural water systems. This study was carried out for the agricultural water supply system in Seongju dam watershed in Seonju-gun, Gyeongbuk in South Korea. The first step is to identify system disturbances. Climate variation and socio-economic components with historical and forecast data were investigated Then, as the second step, problematic trends of the critical performance were identified for the historical and future climate scenarios. As the third step, a system structure was built with a dynamic hypothesis (causal loop diagram) to understand Seongju water system features and interactions with multiple feedbacks across system components in water, agriculture, and socio-economic sectors related to the case study water system. Then, as the fourth step, a mathematical SD (system dynamics) model was developed based on the dynamic hypothesis, including sub-models related to dam reservoir, irrigation channel, irrigation demand, farming income, and labor force, and the fidelity of the SD model to the Seongju water system was checked.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.85-85
• /
• 2022

The world's most extensive and active deltas, Louisiana's wetlands, are deteriorating rapidly due to multiple stressors such as the discharge of the Mississippi River, sea-level rise, and coastal retreat, the substantial but spatially and temporally variable impacts. However, the ecological and anthropogenic histories, the mode of environmental changes on a multi-millennial timescale have not been thoroughly documented. This study, a palynology-based multiproxy analysis, investigates hydrological, geological, geochemical, and anthropogenic impacts on southern Louisiana wetlands and a variety of external forcing agents influencing ecological succession. Sediment cores extracted from a small pond on a mangrove-dominate island near Port Fourchon, Louisiana, USA yielded a 4,000-year record. The site has been transformed from freshwater to saline water environments, to a mangrove dominant island over the late Holocene. The multivariate principal component analysis identified the relative strength of external drivers responsible for each ecological shift. The Mississippi River delta cycle (lobe switching) was the dominant driver of ecosystem changes during the late Holocene, while relative sea-level rise, tropical cyclones, climate, and anthropogenic effects have been the main drivers late in the site's history.

• 대한지리학회지
• /
• 제51권6호
• /
• pp.779-797
• /
• 2016

보정된 수문모델은 기후변화와 지표피복변화가 하천의 유량과 수질, 그리고 하천퇴적물의 양에 미치는 영향을 정량적으로 파악할 수 있는 수단이 된다. 라오스 중부에 위치한 시방파이(Xe Bang Fai) 유역($10,064km^2$)은 태풍의 영향권에 놓여 있으며, 여름철은 높은 강우강도로 인해 매년 주기적인 범람의 위험을 안고 있다. 특히 현재 진행되고 있는 기후변화로 인해 태풍의 빈도와 강도가 크게 변할 것으로 예상되기 때문에 홍수로 인한 피해의 위험성은 점차 높아지고 있다. 이 연구의 목적은 Soil and Water Assessment Tool(SWAT) 모델을 이용하여 예상되는 기후변화 시나리오에 따라 하천유량에 미치는 영향을 예측하는 것이다. 이 연구에서 SWAT 모델은 2001년과 2005년 사이 기후 및 유량자료를 통해 보정하였으며, 2006년과 2010년의 예측치와 실측치 비교를 통해 검증하였다. 모의한 월별 유량과 실제 측정된 유량간의 일치도는 $R^2$ 값이 0.9(ENS>0.9)를 넘어 모델의 예측력이 높은 것으로 나타났다. 세 개의 기후모델(IPSL CM5A-MR 2030, GISS E2-R-CC 2030 and GFDL CM3 2030)은 현재 진행되고 있는 기후변화로 인해 가까운 미래인 2030년에는 여름 몬순기간 동안 강우량이 약 10% 증가할 것으로 예측된다. 이 경우 우기인 7월과 9월 사이 시방파이 다리 부근에서 관측되는 하천의 유량은 현재보다 약 $800m^3/s$ 정도 증가할 것으로 예측되었다. 이 연구에서 보정된 SWAT 모델은 향후 홍수저감과 라오스의 지속가능한 발전정책의 수립에 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제3권1호
• /
• pp.54-61
• /
• 2016

미국의 수질교환법의 제정 이후 이 법안의 적용을 위하여 많은 파일럿 프로그램과 프로젝트가 생성되었으나 실제로 수질교환이 이루어 지는 경우는 흔치 않은 현실이다. 수질교환법의 적용이 용이하지 않은 이유로 가장 큰 것은 교환 지역 양측간의 공정성을 확보하기가 쉽지 않기 때문이다. 또한 도시개발로 유발되는 비점오염원의 유출량으로 인한 하천의 환경영향의 불확실성이 정책입안자의 법안 적용을 더욱 어렵게 하고 있다. 본 논문은 수질 모델링 프로그램 중 도시의 불투수면의 유출을 모의하기에 유용한 Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF)을 이용하여 미래의 도시개발 시나리오에 대응하는 점오염과 비점오염원 유출량을 도출하였다. 도시개발의 정도와 강우강도에 따른 부유탁도의 증가분을 계산 함으로써 향후 도시개발이 미치는 수질 영향을 하천 상 하류 간의 수질교환 단위로 전환하여 제시하였다. 제시된 지역 특화된 수질교환단위는 정책입안자와 이해관계자들에게 수질교환법 적용을 위한 정책결정 시스템으로 사용될 수 있다.