• 제목/요약/키워드: Infiltration analysis

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상관성 분석을 통한 침입수 발생 영향인자 분석 (Factor analysis on infiltration using correlations)

  • 류재나;오재일;최익훈
    • 상하수도학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.185-192
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    • 2011
  • Pearson's correlation was used to determine relations between infiltration and affecting factors using flow monitoring data measured in 24 areas with different characteristics. Factors showed relatively high correlations than others were indexed to determine infiltration rates of the study area. Among 8 factors(service area, sewer length, sewer diameter, multiplier of sewer length and diameter, number of manholes, population, number of properties, number of households) tested, the multiplier of sewer length and diameter, the number of population and the number of household in each service area indicated higher correlation coefficient(>0.8) than others. The goodness of fitness of linear regressions between infiltration and the factors followed the order: sewer length and diameter(0.68)> population(0.65)> number of household(0.60). Infiltration rates calculated by the multiplier of sewer length and diameter, the number of population and the number of household in each service area were 0.046~1.0396 $m^{3}/d{\cdot}mm-km$, 0.0917~1.7355 $m^{3}/capita{\cdot}d$, 0.196~4.529 $m^{3}/household {\cdot}d$ respectively. After sewerage rehabilitation work of the area, the infiltration rates calculated by above factors with high correlations are expected to be used for comparing effectiveness of the work once they are estimated under the same flow measuring conditions.

수치해석에 의한 강우 침투 시 사면 파괴시간의 확률론적 해석 (Probabilistic Failure-time Analysis of Soil Slope under Rainfall Infiltration by Numerical Analysis)

  • 조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권12호
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    • pp.45-58
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    • 2019
  • 본 연구에서는 강우의 침투에 따른 토사사면의 파괴에 대한 강우강도-지속시간의 강우기준을 평가하기 위하여 수치해석에 의한 파괴시간의 확률론적 해석 절차를 제안하였다. 취약도 곡선은 시간에 따른 강우의 침투해석 결과를 반영하며 지반의 역학적 특성의 불확실성을 고려한 MCS에 의한 확률론적 사면 안정해석의 결과로부터 강우강도-지속기간의 함수로 생성하였다. 확률론적 해석에서 한계상태함수를 계산하기 위하여 강우의 침투해석과 연동된 사면 안정해석을 수행하였다. 생성된 사면의 취약도 곡선들을 기반으로 확률론적 사면 파괴분포 분석을 수행하여 지반의 불확실성을 고려한 사면 파괴 유발 강우기준을 평가하였다. 제안된 사면 파괴분포 분석법은 강우의 침투로 인한 사면 파괴의 과정을 분석하고 사면 파괴가 발생할 수 있는 시간을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다.

장기 모니터링 자료를 활용한 침입수 산정 방법론별 특성 분석 (Characterization of Infiltration Analyses Using Long-Term Monitoring Flow Data)

  • 이재현;김인섭;오재일;박철휘
    • 한국물환경학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.411-418
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    • 2009
  • The analysis of characteristics of water use evaluation and nighttime domestic flow evaluation was performed by using result from flow monitoring and surveying water supply records and nighttime domestic flow for a year. The analysis of correlations showed that, for both sites, the infiltration ratio and wastewater flow have shown a good relationship with high correlation factor and that the calculation of wastewater flow was highly affected by monthly rainfall depth as well as number of rain days. From this result, it was concluded that the measurement of infiltration should be performed when the rainfall does not significantly affect the sewer flow. Also, it is notable that each value of calculated using method for infiltration evaluation are not comparable to each other, but independent methods. In selecting of evaluation method for infiltration, therefore, a great emphasis should be imposed to the character of area and the seasonal factor in order to select optimal one. It is desirable way for evaluating infiltration and reduction ratio using result from an optimal method.

침투해석시 토층심도 및 불투수층 유무에 따른 지반의 포화특성 분석 (Analysis of Soil Saturation Characteristics According to the Presence or Absence of Soil Layer Depth and Impervious)

  • 이승우;장범수;김용수;이종건;이주용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.21-26
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    • 2013
  • 최근 많은 연구를 통해 비탈면의 우기시 안정성 검토 방법이 기존의 해석 방법에 비해 강우를 고려한 침투해석이 보다 경제적이고, 현실적이라는 주장이 제기되고 있다. 최근 개정된 건설공사 비탈면 설계기준에서도 보다 현실적인 안정성 검토를 위해우기 시 강우를 고려하여 침투해석을 실시할 수도 있게 개정되었다. 그러나 침투해석 과정에는 지반의 불투수특성과 강우강도등 고려되는 인자들로 인해 그 과정이 복잡하다는 애로사항이 있다. 본 연구에서는 침투해석을 이용한 보다 효과적인 안정성 검토 방법을 제시하기 위해 흙의 종류와 지속강우 특성에 따른 침투 조건을 변화시켜 일반적인 침투양상을 파악하였다. 그 결과를 이용하여 지표면까지 포화된다는 가정하에 해석을 실시할 수 있는 조건을 제시할 수 있었다.

A Comparative Study Between High and Low Infiltration Soils as Filter Media in Low Impact Development Structures

  • Guerra, Heidi B.;Geronimo, Franz Kevin;Reyes, Nash Jett;Jeon, Minsu;Choi, Hyeseon;Kim, Youngchul;Kim, Lee-Hyung
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.130-130
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    • 2021
  • The increasing effect of urbanization has been more apparent through flooding and downstream water quality especially from heavy rainfalls. In response, stormwater runoff management solutions have focused on runoff volume reduction and treatment through infiltration. However, there are areas with low infiltration soils or are experiencing more dry days and even drought. In this study, a lab-scale infiltration system was used to compare the applicability of two types of soil as base layer in gravel-filled infiltration systems with emphasis on runoff capture and suspended solids removal. The two types of soils used were sandy soil representing a high infiltration system and clayey soil representing a low infiltration system. Findings showed that infiltration rates increased with the water depth above the gravel-soil interface indicating that the available depth for water storage affects this parameter. Runoff capture in the high infiltration system is more affected by rainfall depth and inflow rates as compared to that in the low infiltration system. Based on runoff capture and pollutant removal analysis, a media depth of at least 0.4 m for high infiltration systems and 1 m for low infiltration systems is required to capture and treat a 10-mm rainfall in Korea. A maximum infiltration rate of 200 mm/h was also found to be ideal to provide enough retention time for pollutant removal. Moreover, it was revealed that low infiltration systems are more susceptible to horizontal flows and that the length of the structure may be more critical that the depth in this condition.

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강우시 사면안전율 변화를 이용한 열차운전규제기준 개발 (The Development of Rail-Transport Operation Control using the Variation of Slope Stability under Rainfall)

  • 김현기;이진욱;신민호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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    • pp.397-402
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    • 2003
  • Infiltration of rainfall causes railway embankment to be unstable and may result in failure. Basic relationship between the rainfall and stability of railway embankment are defined to analyze the stability of embankment by rainfall. An experimental study for defining of infiltration rate of rainfall into slope is conducted in the lab. The results of Rainfall infiltration show that rainfall infiltration is not equal to infiltration as like reservoir because rate of rainfall infiltration is controlled by slope angle. Based on these results, boundary condition of rainfall is altered and various numerical analysis are performed. The variation of shear strength, the degree of saturation and pore-water pressure for railway slope during rainfall can be predicted and the safety factor of railway slope can be expressed as the function of rainfall amount, namely rainfall index. Therefore, it is judged that this rainfall index can be a good tool for the rail-transport operation control.

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침투통의 설치에 따른 치수효과 분석 (Analysis on the Effect of Infiltration Collector Well Installation on the Water Control)

  • 심재현;이철규;이종국;김진영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.298-302
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    • 2004
  • 본 연구에서는 시범지역에 설치된 침투통을 대상으로 실시간으로 현장계측을 수행하고 이들 자료를 분석 하여 효과를 정량적으로 분석하였으며, 분석 결과를 이용하여 용인시 기흥구갈 택지개발지구를 대상유역으로 선정하여 2003년 실제 강우사상에 대하여 침투통의 유출저감효과를 PCSWMM 모형을 이용하여 분석하였다. 연구결과 침투통의 유출저감효과는 $65\~98\%$로 나타났으며, 실제 강우를 내상으로 하여 전체유역에서 시설설치가 가능한 유역에 대하여 침투통을 확대 설치하여 모의한 결과 $15\~23\%$의 유출저감율과 $3\~25\%$의 첨두유출 저감효과를 보였다. 따라서, 침투통은 강우강도나 지속시간에 따라 차이는 있지만 도시유역의 우수유출을 저감시킬 수 있는 효과적인 시설로 확인되었다.

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서울지역 강우자료를 이용한 침투량 산정과 사면에서의 침투거동 모의 (Estimation of Infiltration and Simulation of Seepage Behavior in Slope using the Rainfall Data in Seoul)

  • 이일주;오태석;문영일
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.103-109
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    • 2008
  • 사면에서의 강우는 경사와 토양의 물리적 성질에 따라 침투와 유출이 분리되게 되는데, 사면 해석에서는 강우가 모두 침투된다는 가정 하에 분석이 이루어져 지하수위가 과대 산정되는 경향이 있다. 따라서 본 연구에서는 서울지점의 강우분석에 이어 해석적 침투모형 중 적용성이 뛰어난 NRCS 모형과 Horton 모형을 이용하여 토양형에 따른 침투량과 유출량을 분리시킨 후, 토양을 분석하였다. 사면의 경사는 국내 설계기준에 의해 많이 적용되는 경사에 대한 단면을 구성하였으며, 산정된 침투량을 바탕으로 경사보정을 한 후 수치해석을 통해 침투거동 및 지하수위양상에 대해 분석하였다. 분석 결과에서 토양형이 D형에서 A형으로 갈수록 지하수위 변화양상이 크게 나타났다.

화단형 침투시설의 단위설계침투량 산정 및 효과분석 (Estimation of Appropriate Infiltration Rate and the Effects of the Flowerbed Type Infiltration System)

  • 한영해;이태구
    • 한국조경학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.140-147
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    • 2012
  • 본 연구에서는 우수 유출량을 일정수준 이하로 제어할 수 있는 화단형 침투시설을 개발하여 이의 적정 설계침투량을 산정하고 적용효과를 분석하였다. 침투시설의 설계침투량을 산정하고 성능을 분석하는 것은 지구단위계획과 같은 공간계획에 구체적으로 빗물침투시설을 계획할 경우에 적용 후 효과를 예측하는데 있어 반드시 검토되어야 할 사항이다. 이에 본 연구에서는 한국건설기술연구원 실험동 옆 주차장을 대상으로 본 시설의 단위설계침투량에 변화를 주어 물수지 분석 프로그램을 이용, 유출량 감소효과를 분석하였다. 침투시설의 설계침투량을 $0.1{\sim}3m^3/m^2.day$로 각각 변화를 주어 유출율 변화를 분석한 결과, $1.0m^3/m^2.day$에서 유출량 80%를 침투시키는 것으로 분석되었으며, 이때의 단위설계침투량이 0.0416($m^3/m^2.hr$)이었다. 또한 개발한 시스템을 현장침투실험한 결과, 단위설계침투량이 약 $0.045m^3/m^2.hr$으로 나타났다. 이 값은 시뮬레이션한 단위설계침투량과 유사한 것으로 분석되었다. 본 연구결과를 토대로 경제적인 규모와 환경적 효과를 최대한 고려한 침투량 산정이 가능하였으며, 또한 도시에서의 녹색인프라로서 빗물침투시설을 공간계획에 적용할 때 고려할 수 있는 근거를 마련했다는 데 의의를 갖는다.

투수계수함수의 추정이 불포화 토사 사면의 강우 침투거동에 미치는 영향 (Influence of Estimation of Hydraulic Conductivity Function on Rainfall Infiltration into Unsaturated Soil Slope)

  • 조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권9호
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    • pp.5-22
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    • 2017
  • 강우가 사면안정에 미치는 영향을 고려하기 위해 강우의 침투해석을 수행한 후 그 결과를 사면안정해석에 적용하는 안정해석 절차가 널리 사용되고 있다. 강우에 의한 산사태를 예측하기 위해서는 강우의 침투거동을 정확하게 예측하는 것이 필수적이며 이를 위해서는 지반의 불포화 수리특성을 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 지반의 불포화 수리특성 중 지반의 보유 수분특성을 나타내는 함수특성곡선에 대해서는 그 중요성이 비교적 널리 알려져 있으며 이를 파악하기 위한 시험방법의 적용도 점차 증가하고 있다. 그러나 지반의 불포화 투수특성을 실험적으로 파악하는 것은 시간과 비용이 많이 소요되므로 지반의 함수특성곡선으로부터 추정하는 방법이 널리 활용되고 있다. 지반의 함수특성이 강우의 침투에 큰 영향을 미치는 것은 널리 알려져 있지만, 함수특성곡선으로부터 추정된 불포화 투수특성이 강우의 침투에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 제한적인 형편이다. 본 연구에서는 우리나라에 분포하는 화강풍화토에 대한 함수특성곡선 자료를 바탕으로 투수계수함수를 추정하는 모델이 사면을 통한 강우의 침투 및 사면안정 해석에 어떻게 영향을 미치는지 설명하기 위하여 일차원 침투해석 및 무한사면 해석을 수행하였다. 해석 결과의 분석을 통하여 각 추정모델의 적용성에 대하여 논하였다.