• 제목/요약/키워드: Lowland river

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낙동강 제방 붕괴에 따른 범람홍수 해석 (Flood Inundation Analysis from Levee Failure in Nakdong River)

  • 전민우;한건연;최규현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권4호
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    • pp.259-269
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    • 2005
  • 본 연구에서는 제방의 월류 및 붕괴에 따른 홍수파가 제내지로 전파되는 경우의 물리적인 특성을 고려하여 하천에 대한 홍수류 해석은 Preissmann 기법을 적용하였으며, 제내지에서의 범람해석을 위해 2차원 모형을 적용하여 해석할 수 있도록 구성하였고, 이들 두 모형이 상호 작용할 수 있는 하도-제내지 연결부 수치해석 모형을 개발하였다. 본 모형에서는 잠수효과의 해석을 위한 관련방정식을 도입하여 제내지에서의 수위 상승에 따른 하천으로부터의 월류량을 정확하게 계산할 수 있도록 구성하였다. 본 연구모형을 2002년 9월 낙동강 유역 실제 제방붕괴의 경우에 적용하여 제내지에서의 2차원 범람양상을 유속분포와 범람수심에 대해서 주요 시간대별로 계산하여 도시하였으며 모의결과는 당시의 실측자료 및 홍수범람범위와 잘 일치되는 것으로 나타났다.

하천제방붕괴 해석모형의 개발 (Development of Numerical Model to Analyze Levee Break)

  • 박재홍;한건연;안기홍
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권7호
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    • pp.571-578
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    • 2009
  • 본 연구에서는 하천의 제방붕괴시 제방의 침식 및 세굴이론에 기초한 범람 홍수량 해석, 시간에 따른 제방붕괴폭의 변화, 침수범위 및 침수위의 추정, 침수 예상 피해규모를 예측할 수 있도록 하천의 유량변화를 고려한 제방붕괴 모형을 개발코자 하였다. 하도구간에서는 홍수시 4점 음해 유한차분기법을 이용하여 하천 홍수위를 예측하며, 제방 붕괴해석을 위해서 제방침식을 고려한 토사이동방정식을 도입하여 물리적 이론에 기초한 제방붕괴 모형을 개발하였다. 제방붕괴모형과 하천해석모형을 이용하여 제방붕괴해석모형으로 통합하였고 연구모형을 실제하도 붕괴사례에 본 모형을 적용한 결과 제방붕괴 기간중의 하천수위, 파제기간, 파제폭 등의 인자들을 합리적으로 모의하고 있었고 개발된 모형이 보다 다양한 실제 하천제방 붕괴사례에 도입되어 적용성 및 정확성이 증명된다면 앞으로 정확한 제방붕괴가 발생한 도시하천의 하천수위 해석, 파제유량 계산, 홍수지도 작성 및 침수위 해석 등에 본 모형이 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

계단상 하상구조를 이용한 계류복원 방안 (Restoration Method of Small Stream using Artificial Step-pool Sequences)

  • 김석우;전근우;김경남;박종민;마루타니 토모미
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.11-23
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    • 2011
  • Mountain streams, which are major components of an entire river network, play an important role as the source of water, sediment, coarse and fine organic matter, and nutrients for lowland rivers. Therefore, dynamics and downstream linkages of each compartment of the mountain stream can be essential for watershed management in catchment scale. The dynamics and downstream linkages are understood as a development of step-pool sequences along a river course. Recently, stream restoration after flooding event often employ the development of step-pool sequences in the world. In this paper, we 1) examined the geomorphic characteristics and the role of step-pool sequences in steep mountain streams by reviewing the results of past studies, and 2) introduced the case studies of stream restoration using step-pool sequences, and finally 3) addressed design methods considering geometry and stability of artificial step-pool sequences for stream restoration. Step-pool sequences play an important role not only as roughness with energy dissipation but also as heterogeneity of stream feature for aquatic habitat. Step-pool sequences, even if they are constructed artificially along a stream, may be effective for small stream restoration considering eco-friendly torrent controls. So far the artificial step-pool sequences were employed for mountainous streams, but those would be applied to urban stream.

위성정보에 의한 강우예측과 홍수유출 및 범람 연계 해석 (II): 적용 및 분석 (Rainfall Forecasting Using Satellite Information and Integrated Flood Runoff and Inundation Analysis (II): Application and Analysis)

  • 최혁준;한건연;김광섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6B호
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    • pp.605-612
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    • 2006
  • 본 연구(II)에서는 2002년 8월 집중호우시 낙동강 유역에 대하여 강우예측 신경망 모형을 적용하였다. 예측된 3시간 선행 강우량은 실제 관측된 강우량의 패턴을 잘 따르고 있었으며, 기존의 연구와 비교하여 선행시간을 감안하면 강우예측의 정확성이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한 동일한 유역의 실제 제방붕괴에 따른 범랑양상을 모의하였다. 이때 예측된 강우량 자료는 유역에서의 홍수량 산정을 위한 기본자료로 이용되었으며, 유역에서의 홍수량은 하도 및 제내지에서의 홍수범람 모의를 위한 경계조건으로 이용되었다. 모의결과는 실제 범람흔적과 하천에서의 홍수위 자료와 비교하여 잘 일치되고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해서 집중호우나 태풍과 같은 이상강우의 강우예측에 대한 인공위성 자료의 실질적인 활용성을 제공하였으며, 위성자료를 이용한 강우예측 기법과 연계하여 국내 실정에 맞는 홍수유출 및 홍수범람 모형의 개발을 통합함으로써 홍수재해에서의 강우, 유출, 범람에 대한 체계적인 실무적용에 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

제내지에서의 범람홍수파 해석을 위한 수치모형의 개발 (Floodwave Modeling in Inundated Area Resulting from Levee-Break)

  • 이종태;한건연
    • 물과 미래
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    • 제28권5호
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    • pp.163-174
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    • 1995
  • 하천제방의 붕괴 및 월류에 따른 제내지에서의 범람 홍수파 해석을 위해서 DFLOW-2 모형을 개발하였다. 본 DFLOW-2 모형은 1990년 9월 한강 하류부의 일산제 제방붕괴의 경우에 대해서 적용하였다. 인도교에서 전류구간에 대한 1차원 부정류 해석을 실시하였고, 제방붕괴에 따른 월류량을 1차원 해석에서 내부 경계조건으로 처리하였다. 제방붕괴 후의 제내지에서의 2차원 범람 해석을 실시하었고, 이를 후처리모형을 이용하여 주요시간대별 홍수범람 수위와 유속분포도등을 작성하였다. 계산된 결과는 당시의 현지조사 결과 및 홍수흔적치등과 비교하여 범람수위, 홍수도달시간 및 범람범위등에서 비교적 잘 일치하고 있었다.

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Changes of Stream Water Quality and Loads of N and P from the Agricultural Watershed of the Chooryung-chon Tributary of the Sumjin River Basin

  • Cho, Jae-Young;Han, Kang-Wan;Choi, Jin-Kyu
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.370-374
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    • 2000
  • At this study, the monitoring network of water quality was established in the agricultural watershed an area 14,960 ha of the central southwest of Korea. Loads of nitrogen and phosphorus by agricultural land use were quantified bases on total amounts of stream flow. The land were used as a lowland paddy, an upland and a forest about 12.14 % (1,815 ha), 5.17 % (773 ha) and 80.31 % (12,015 ha) of the area, respectively. For six months, from May 1 to October 31, 1999, the total precipitation was 970 mm and the total amount of stream flow was $80,281,000\;m^3$. In the load of agricultural non-point sources relevant to land use, total-N was 138,413 kg, then ammonia-N 13,362 kg, nitrate-N 124,629 kg, and total-P 157 kg. The loss of nutrient which from application of chemical fertilizer were 38.0% in nitrogen and 0.1% in phosphorus to input chemical fertilizer in the watershed.

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금강변 저지대 시설원예단지의 침수피해 실태와 개선방안 조사연구 (Investigations on Inundation Damage in Greenhouse Complex Established at Lowlands on the Geumgang Riverside)

  • 남상운;김태철;김대식
    • 한국농공학회논문집
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    • 제52권3호
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    • pp.47-55
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    • 2010
  • Investigations on the inundation damage and improvement measures were carried out centering around the protected horticultural complex concentrated in lowlands on the side of Geum river, in Nonsan and Buyeo, Chungnam. Most greenhouses were single-span plastic houses in this area, and tomato, strawberry and watermelon were cultivated mainly. 45.8 % of whole farmhouse were experienced in damage by inundation, and a frequency of the damage was average once in 11 years. The most urgent problem at the greenhouse culture in this area was showed in order of drainage improvement, irrigation water resources and energy saving. Consideration items in drainage improvement project for protected horticulture were showed in order of extending drain pumps, extending drain canals, using concrete flume in drain ditch. It needs to consider systematic plans that can restrain new establishment of greenhouses on the lowland paddy field in drainage area. It is difficult to remove greenhouses which are already established or prohibit cultivation. Therefore we should impose minimum duty items so that greenhouse tillers can cope with inundation. And it is thought that managing agency need to minimize farmers damage by improving drainage ability and introducing maintenance pattern that is different from rice cropping.

Optimization of Detention Basin at Watershed Level Scale

  • Ngo, Thi Thuy;Yazdi, Jafar;Kim, Joong Hoon
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.218-218
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    • 2015
  • Urbanization and waterworks construction in natural watershed have been causing higher flood risks in lowland areas. Detention basins have become one of the most efficient fundamental instruments for storm water and environmental management at watershed scale. Nowadays, there are many studies coupled numerical methods of flood routing with optimization algorithms to investigate factors that impact on the efficiency of detention basins in flood reduction in a watershed, such as detention basin location, size, and cost and watershed characteristics. Although these couplings have been become more widespread but cumbersome computation and hydraulic data requirement still are their limitations. To tackle the procedure efforts due to numerical integration and data collection, simple approach is proposed to primarily estimate effects of detention basins. The approach basis is the linear system theory applied to the solution of hydrologic flood routing. The paper introduces an analytical method for estimating detention effects deriving by recent studies and innovatively analyses this equation on fractal perspective. Then, an optimization technique is performed by applying harmony search algorithms (HSA) to optimize efficiency of detention basins at watershed scale. The location and size of upstream detention basin are simultaneously obtained. Finally, the proposed methodology, practically applied for a real watershed in Kan river, Iran.

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GIS를 이용한 울산지역 선사유적 입지분석 및 분포예측 (Location Analysis and Distributional Forecast of Prehistoric Sites in Ulsan Region Using GIS)

  • 이한동;김교원
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.23-35
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    • 2012
  • 본 논문은 울산광역시를 대상으로 선사시대 최적의 입지를 GIS를 통한 분위수방법과 자연결점법으로 조사하였고, 등급화 통계분석방법으로 선사유적의 존재가능성을 분석하여 선사유적의 정착 패턴을 규명하였다. 연구에 사용된 변수는 고도, 사면 경사도, 수계 최소거리, 사면방향, 지질, 토양배수등급, 심토토성, 토지이용추천 등이며, 이를 이용하여 입지분석 및 분포예측을 실시하였다. 입지분석결과, 선사유적의 최적 입지환경 중 지형적 환경은 저지대 완경사지의 남향인 지역에 수계를 포함하는 곳이며, 지질 토양환경은 제4계 충적층의 배수상태가 양호하고, 심토토성은 식양질, 토지이용추천은 밭인 곳이 최적의 등급으로 분석되었다. 유적분포 예측결과, 태화강과 동천강이 합류하는 하류지역은 하천과 근접하여 식수이용이 용이하며, 경사도 및 고도가 낮은 지역으로 강 상류로부터 운반 퇴적된 충적층이 넓게 형성되어 농경생활에 적합하여 유적존재 가능성이 높은 것으로 나타났다.

제내지와 하도를 연계한 하천유역의 홍수유출해석: I. 제내지 침수해석에의 적용 (Method for Flood Runoff Analysis of Main Channel Connected with Interior Floodplain : I. Application for Analysis of Inundation Area in Interior Floodplain)

  • 장수형;윤재영;윤용남;김원석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1B호
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    • pp.79-88
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    • 2006
  • 본 연구에서는 제내지와 하도를 연계한 하천유역의 홍수유출해석기법을 개발하였다. 하천변 저지대를 저류지역(Storage Area)으로 구성하고 자연배수시설과 배수펌프장을 모의할 수 있는 기능에 의해 하도와 연결한 후 부정류해석을 수행하였다. 그 결과 유역에서 저지대로 유입한 홍수량과 저지대에서 하천으로 배제되는 홍수량의 차이를 산정하여 내수침수를 유발하는 저류량과 침수위을 결정하였다. 또한, 모형의 하도와 저류지간에 측방구조물을 설치하고 그 상단부에 위어를 설치하여 하도의 홍수위가 제방고 보다 높을 경우 발생하는 외수월류를 모의하며, 여기에 제방파괴(Levee Breach) 기능을 추가하여 파제 상황에서의 외수범람 영향을 분석할 수 있도록 하였다. 이렇게 결정된 시간대별 침수위를 저지대의 표고와 비교함으로써 침수지역을 식별하고 침수심별로 상이한 형태의 시각정보로 변환하여 시간대별, 침수심별 예상침수지도를 작성하였다. 본 모형의 적용 결과 시간대별로 하천의 홍수위와 유역에서 하도로 유입하는 홍수량 및 외수월류와 제방파괴에 의해 제내지로 역류하는 홍수량, 그리고 하천변 저지대의 침수심과 침수면적 및 침수량 등을 산출할 수 있게 되어 치수계획 수립에 필수적인 다양한 정보를 획득할 수 있었다. 아울러 본 모형을 삽교천 유역에 적용한 결과 실제 발생한 홍수사상의 특성을 잘 재현하여 상기한 정보들이 충분한 활용가치가 있는 것으로 평가되었다.