• 제목/요약/키워드: Infiltration model

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식생체류지의 원지반 침투율이 유출량 저감효과에 미치는 영향모의 (The Effects of Infiltration Rate of Foundation Ground Under the Bioretention on the Runoff Reduction Efficiency)

  • 전지홍;정광욱
    • 한국물환경학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.72-77
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    • 2019
  • Soil type in LID infiltration practices plays a major role in runoff reduction efficacy. In this study, the effects of infiltration rate of foundation ground under bioretention on annual runoff reduction rate was evaluated using LIDMOD3 which is a simple excel based model for evaluating LID practices. A bioretention area of about 3.2 % was required to capture surface runoff from an impervious area for a 25.4 mm rainfall event. The relative error of runoff from bioretention using LIDMOD3 is 10 % less than that of SWMM5.1 for a total rainfall event of 257.1 mm during the period of Aug. 1 ~ 18, 2017, hence, the applicability of LIDMOD3 was confirmed. Annual runoff reduction rates for the period 2008 ~ 2017 were evaluated for various infiltration rates of foundation ground under the bioretention which ranged from 0.001 to 0.600 m/day and were converted to annual runoff reduction for hydrologic soil group. The runoff reduction rates within hydrologic soil group C and D were steeply increased through increased infiltration rate but not steep within hydrologic A and B with reduction rates ranging from 53 ~ 68 %. The estimated time required to completely empty a bioretention which has a storage depth of 0.632 m is 3.5 ~ 6.9 days and we could assume that the annual average of antecedent rainfall is longer than 3.5 ~ 6.9 days. Therefore, we recommended B type as the minimum hydrologic soil group installed LID infiltration practices for high runoff reduction rate.

침투형 우수유출 저감시설의 저감효과 개선에 관한 실험 연구 : 누가침투량 분석에 의한 침투-저류시스템 제안 (An Experimental Study on Improvement of the Effect for Runoff Reducing Facilities Using Infiltration)

  • 임장혁;송재우;박영진
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.5-13
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    • 2009
  • 최근 지속적이고 건전한 물 관리를 위하여 침투형 우수유출 저감시설이 고려되고 있는 실정이다. 그러나 침투형 우수유출저감시설의 실제 적용에는 많은 문제점에 대한 개선이 필요하다. 본 연구에서는 침투형 우수유출 저감시설에 대한 개선 방법으로 침투-저류 시스템(ISS)을 제안하고, 수리모형 실험에 의해 우수유출 저감효과를 분석하였다. 본 연구에서 새로 제안된 우수유출 저감시설의 침투 특성을 분석하기 위해 다양한 강우 조건과 택지 개발 및 도시화를 고려하기 위해 실제 택지 개발시 이용되는 표면재료를 적용하였다. 본 연구에서는 수리모형 실험결과에 따라, 하부층의 누가 침투량에 의해서 침투-저류 시스템(ISS)은 부가적인 저감효과를 나타냈으며, 강우강도가 증가함에 따라 누가 침투율도 증가하였다. 그러므로 침투-저류 시스템(ISS)은 침투율이 증가하므로 기존 우수유출 저감시설보다 더 효과적으로 나타났다. 이러한 결과는 침투-저류 시스템(ISS)의 우수유출저감시설로써 적용에 대한 타당성을 확보할 수 있으며, 향후 관련 연구가 수행되면 침투-저류시스템(ISS)은 실제 우수유출 저감시설로써 활용될 수 있을 것이다.

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CAT 모형의 침투해석방법별 전역최적화기법을 이용한 보령댐 유역의 유출 특성 변화 분석 (Analysis of Streamflow Characteristics of Boryeong-dam Watershed using Global Optimization Technique by Infiltraion Methods of CAT)

  • 박상현;김현준;장철희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.412-424
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    • 2019
  • 본 연구에서는 물리적 매개변수 기반의 물 순환 해석 모형인 CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)의 침투해석 방법별 유역 유출 특성의 변화를 분석하였다. 연구대상 유역은 충남지역에 위치한 보령댐 유역으로 최근 몇 년간 심각한 가뭄으로 인해 피해를 입은 바 있으며 금강 하류에서 보령댐 상류를 잇는 도수로를 설치하는 등의 노력을 통하여 현재는 안정을 찾은 상태이다. 이상 기후로 인해 발생하는 잦은 가뭄에 대응하기 위해서 는 유역 내 수문 환경 특성 인자들의 상호작용 규명을 통한 정도 높은 물 순환 해석이 필수적이다. 본 연구에서는 토양 침투 관련 매개변수가 유역 유출 특성에 미치는 영향을 CAT에서 제공하는 Rainfall Excess, Green&Ampt 및 Horton 등의 침투 해석 방법별로 분석하였으며 각 침투해석 방법별 토양 관련 주요 매개변수들의 연도별 변동을 비교하기 위해 CAT과 연계된 매개변수 최적화 및 불확실성 분석 패키지인 PEST(Model-Independent Parameter ESTimation) 내의 전역최적화기법(SCEUA-P)을 이용하여 매개변수 보정을 실시하였다. 또한 매개변수 최적화 수행 시에 각 연도별로 최적화한 결과를 매년 적용하는 경우와 전체 모의기간에 대해 최적화한 결과를 전 기간에 적용하는 경우, 그리고 각 연도별 최적화한 결과의 평균값을 전체 모의기간에 적용하는 세 가지 경우에 대한 유출 특성의 변화를 침투 해석 방법별로 비교 및 분석하였다.

산지유역의 초과우량 추정 모형 (Rainfall Excess Model for Forest Watersheds)

  • 남선우;최은호
    • 물과 미래
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    • 제23권3호
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    • pp.351-361
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    • 1990
  • 식생계로 피복되고 투수성 토양을 갖는 산지유역에서의 점유출량 결정을 위해 초과우량 추정모형을 유도하였다. 산림에 의한 canopy차단 및 풀, 낙엽, 농작물 등에 의한 지표피복차단저축을 고려하고, 유역 포화시의 증발산량을 계산하여 관측강우로부터 지표 흙에 도달되는 순강우량을 결정하였다. 부정강우사상에 적용할 수 있도록 수정된 Green-Ampt모형으로부터 침투율을 결정하여 초과우량을 산정하였고, IHP 대표시험유역 가운데 장평유역의 실제호우사상에 적용하여 손실율, 유출율 및 유출발생시간 등을 결정, 적용성 여부를 검토하였다.

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유역내 네가지 강수손실 성분들의 합성 (Combining Four Elements of Precipitation Loss in a Watershed)

  • 유주환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.200-204
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    • 2012
  • In engineering hydrology, an estimation of precipitation loss is one of the most important issues for successful modeling to forecast flooding or evaluate water resources for both surface and subsurface flows in a watershed. An accurate estimation of precipitation loss is required for successful implementation of rainfall-runoff models. Precipitation loss or hydrological abstraction may be defined as the portion of the precipitation that does not contribute to the direct runoff. It may consist of several loss elements or abstractions of precipitation such as infiltration, depression storage, evaporation or evapotranspiration, and interception. A composite loss rate model that combines four loss rates over time is derived as a lumped form of a continuous time function for a storm event. The composite loss rate model developed is an exponential model similar to Horton's infiltration model, but its parameters have different meanings. In this model, the initial loss rate is related to antecedent precipitation amounts prior to a storm event, and the decay factor of the loss rate is a composite decay of four losses.

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강우시 습윤에 의한 불포화 풍화토의 사면 안정 해석 연구 (A Study of Stability Analysis on Unsaturated Weathered Slopes Based on Rainfall-induced Wetting)

  • 김재홍;박성완;정상섭;유지형
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.123-136
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    • 2002
  • 강우시 발생하는 여러 사면의 얕은 파괴는 지표로 침투하는 강우에 의한 포화깊이 증가에 의해 발생한다. 본 연구에서는 불포화사면 해석을 위하여 국내의 전형적인 표토층을 구성하는 화강풍화토를 3가지(SW, SP, SM)로 분류하여 함수특성곡선을 각각 구하고 그에 따른 함수특성곡선의 방정식을 추정하였으며, 기존에 사용되고 있는 Green & Ampt의 포화깊이 추정식과 수치해석 결과를 비교.분석함으로써 추정식의 사용범위에 대한 제한성을 파악하였다. 또한, 강우에 의한 사면의 포화깊이가 사면의 안정성에 미치는 영향을 파악하고 화강풍화토의 함수특성곡선을 이용하여 불포화사면의 강도정수를 추정하여 계산된 불포화지반의 해석이 기존의 포화사면의 해석에 비하여 보다 정확한 결과임을 알 수 있었다.

천식 모델 마우스에서 골쇄보의 항천식 효과 (The therapeutic effect of Drynariae Rhizoma in a mouse model of allergic asthma)

  • 김승택;이장천;이영철
    • 대한본초학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.49-57
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    • 2011
  • Objective : Allergic asthma is a chronic airway disease that affects millions of people in the developed world. The disease is characterized by concurring airway inflammation, Th2 cytokine production, increased mucus secretion, airway hyperresponsiveness (AHR) to inhaled antigen, and pulmonary fibrosis. To investigate the therapeutic and anti-asthmatic effects of Drynariae Rhizoma (DR), we examined the influence of DR on the development of pulmonary eosinophilic inflammation and airway hyperresponsiveness in a mouse model of allergic asthma. Methods : In this study, BALB/c mice were systemically sensitized to ovalbumin (OVA) followed intratracheally, intraperitoneally, and by aerosol allergen challenges. We investigated the effect of DR on airway hyperresponsiveness, pulmonary eosinophilic infiltration, various immune cell phenotypes, Th2 cytokine production and OVA specific IgE production in a mouse model of asthma. Results : In asthmatic mice, we found that DR.treated groups had suppressed eosinophil infiltration, allergic airway inflammation and AHR by suppressing the production of IL-5, IL-13 and OVA specific IgE. Conclusions : Our data suggest that the therapeutic mechanism by which DR effectively treats asthma is based on reductions of Th2 cytokines (IL-5), eotaxin, OVA-specific IgE production and eosinophil infiltration.

다단계 화학반응과 밀도화 모델을 이용한 탄소/탄소 복합재 화학기상침투 공정의 확산 및 유동 수치해석 (Numerical Simulation of Diffusion and Flow in Fabrication of Carbon/Carbon Composite Using Chemical Vapor Infiltration)

  • 김혜규;지우석;조남춘;박종규
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.56-64
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    • 2019
  • 본 연구에서는 탄화수소를 이용한 탄소/탄소 복합재의 화학기상침투 공정에 대해 프리폼의 밀도 변화, 공극률 변화와 다단계 화학반응을 고려한 수치해석 모델을 개발하였다. 프리폼을 다공성 매질로 가정하여 공극률에 따른 확산 및 유동 특성의 변화를 도입하였다. 검증을 위하여 프리폼 내부 유동이 0으로 제약된 경우와 유동해석을 통해 계산된 경우에 대해 수치해석을 수행하였으며, 해석 결과가 문헌의 실험치와 일치하는 것을 보였다.

Centrifugal Infiltration Process of Fibrous Tubular Preform by Al-Cu Alloy

  • Li, Yanhong;Wang, Kai;Su, Yongkang;Hu, Guoxin
    • Advanced Composite Materials
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    • 제18권4호
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    • pp.381-394
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    • 2009
  • The kinetics of centrifugal infiltration of fibrous tubular preform is built theoretically, and simulations are conducted to study the effects of various casting conditions on infiltration kinetics and macrosegregation by combining with the energy, mass and kinetic equations. A similarity way is used to simplify the one-dimensional model and the parameter is ascertained by an iterative method. The results indicate that the increase of superheat, initial preform temperature, porosity tends to enlarge the remelting region and decrease copper solute concentration at the infiltration front. Higher angular velocity leads to smaller remelting region and solute concentration at the tip. The pressure in the infiltrated region increase significantly when the angular velocity is much higher, which requires a stronger preform. It is observed that the pressure distribution is mainly determined by the angular velocity, and the macrosegregation in the centrifugal casting is greatly dependent on the superheat of inlet metal matrix, initial temperature and porosity of the preform, and the angular velocity.

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.