• 제목/요약/키워드: Rainfall depth

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HEC-FDA 모형을 이용한 홍수피해 저감계획 (Flood Damage Reduction Plan Using HEC-FDA Model)

  • 이종소;김덕환;김정욱;한대건;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.237-244
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    • 2015
  • 본 연구에서는 홍수량과 홍수위 산정 및 치수경제성 분석을 함에 있어 본질적으로 내재되어 있는 불확실성에 대한 고려를 분석에 포함하여 피해발생확률을 추정하고자 하였다. 이를 위하여 섬강유역을 대상유역으로 선정하였고 각 홍수량 산정지점에서의 빈도별로 임계지속시간 개념을 사용하여 빈도별 확률강우량을 산정하였다. 유역내 8개구간을 대상으로 연 피해 기대치, 연 초과확률, 장기간 위험도, 조건부 비초과확률 등을 계산하기 위해 HEC-FDA를 이용하여 유량-빈도, 수위-유량, 침수심-피해액 함수를 구축 하였으며 불확실성이 고려된 함수들로부터 500,000번 이상의 모의발생을 통하여 표본 추출한 자료를 바탕으로 연 피해 기대치를 구하였다. 여러 가지 설계빈도의 제방을 계획하여 이에 대한 평가를 수행하여 적정 빈도나 투자우선순위에 대한 결과를 산정하였다. 분석결과 불확실성을 고려할 경우 B/C값이 12%정도 증가됨을 알 수 있었으며, 적정 빈도나 투자우선순위 등도 바뀔 가능성이 있었다. 실제 홍수피해 저감계획시 경제적인 분석이외에 정치적, 사회적인 분석을 함께 수행한다면 보다 합리적인 결정에 도움을 줄 수 있을것으로 판단된다.

제주연안 육상양식장 밀집지역 주변해역의 영양염 과잉 요인 (Coastal Eutrophication caused by Effluent from Aquaculture Ponds in Jeju)

  • 고혁준;박성은;차형기;장대수;구준호
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.315-326
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    • 2013
  • 제주연안선 부근에 밀집된 육상양식장 배출구 주변 4개 해역(애월리, 행원리, 표선리, 일과리)에서 수질환경의 시공간적 변화에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위해 2010년 2월부터 2011년 12월까지 격월로 총 12회 조사하였다. 주성분 분석 결과 조사해역에서 연중 영양염의 분포는 염분과의 관련성 없이 배출구로부터 공급되는 물질에 의해 영양염의 농도가 조절되어, 연안에서 외해역으로 갈수록 농도구배가 감소하는 특징을 나타냈다. 특히 용존무기질소의 경우는 배출구와 인접한 해역에서는 부영양상태로 인에 비해 질소가 과잉되고 있었다. 유기물의 분포는 담수유입량이 증가하는 고수온기에 증가하는 경향을 보였다. 식물플랑크톤의 생물량 변화는 애월 및 행원해역은 담수유입과 관련된 기상요인(기온 및 강우), 표선 및 일과는 영양염의 인위적 공급요인(양식장 배출수)에 의한 영향을 주로 받는 것으로 나타났다. 특히, 배출구로부터 직선거리 약 300 m 및 수심 10 m이내 해역의 표 저층에서는 고영양염 농도 분포가 지속되고 있어, 부영양화 과정에서 발생하는 문제를 직 간접적으로 받을 수 있는 가능성을 나타냈다. 육상양식장의 운영 시 취수지점이 배출수의 영향을 받는 지점에 위치할 경우 사육수질의 문제가 발생할 수 있다.

GIS를 이용한 인제 산사태발생지역의 토석류 분석 (Debris Flow Analysis of Landslide Area in Inje Using GIS)

  • 김기홍;윤찬영;이환길;황제선
    • 한국측량학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.47-53
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    • 2011
  • 강원도 인제군 인제읍 덕산리 지역은 2006년 7윌 12일부터 16일까지 4일간 국지적 집중호우로 인하여 대규모 산사태 및 토석류 발생한 지역이다. 이때 발생한 산사태 및 토석류로 인한 가옥 매몰로 2명이 사망하는 등 많은 인명 및 재산피해가 발생 하였다. 산사태 및 토석류 발생 지역이 대부분 산지로 이루어져있어 현장에 직접 접근하여 피해규모를 판단하는데 어려움이 있으나 항공사진을 이용하면 산사태 및 토석류 발생 지역 특성 및 피해규모를 보다 신속하고 정확하게 분석할 수 있다. 본 연구에서는 항공사진을 이용하여 강원도 인제 지역의 토석류 발생지역을 확인, 분석하였다. 토석류 발생지역을 발단부, 유하부, 퇴적부로 나누어 육안판독에 의한 디지타이징으로 각 지점에 대한 정보를 추출하였고, GIS를 이용한 지형도, 염상도, 토양도와의 중첩 분석을 통하여 토석류 발생지점에 대한 지형학적, 임상학적, 토양학적 특성 및 발생 현황을 분석하였다. 종합적으로 분석해본 결과 $36^{\circ}$ 정도의 경사에서 산사태가 발생하여 $26^{\circ}$ 경사도에서는 흐름으로 진행하다가 $21^{\circ}$ 경사 아래에서는 더 이상 흐름으로 진행하지 못하고 퇴적하는 것을 알 수 있었다. 또한 임상인자 중에서는 수종의 종류에 따라 큰 연관성이 나타났으며, 토양인자 중에서는 유효토심 및 토양모재, 침식등급과 토석류 발생과의 연관성을 파악할 수 있었다.

고랭지 농업의 작물별 객토량 변화에 따른 토양유실 저감 분석 (Analysis of Soil Erosion Reduction Ratio with Changes in Soil Reconditioning Amount for Highland Agricultural Crops)

  • 허성구;전만식;박상헌;김기성;강성근;옥용식;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.185-194
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    • 2008
  • There is increased soil erosion potential at highland agricultural crop fields because of its topographic characteristics and site-specific agricultural management practices performed at these areas. The agricultural upland fields are usually located at the sloping areas, resulting in higher soil loss, pesticides, and nutrients in case of torrential rainfall events or typhoon, such as 2002 Rusa and 2003 MaeMi. At the highland agricultural fields, the soil reconditioning have been performed every year to decrease damage by continuous cropping and pests. Also it has been done to increase crop productivity and soil fertility. The increased amounts of soil used for soil reconditioning are increasing over the years, causing significant impacts on water quality at the receiving water bodies. In this study, the field investigation was done to check soil reconditioning status for potato, carrot, and cabbage at the Doam-dam watershed. With these data obtained from the field investigation, the Soil and Water Assesment Tool (SWAT) model was used to simulate the soil loss reduction with environment-friendly and agronomically enough soil reconditioning. The average soil reconditioning depth for potato was 34.3 cm, 48.3 cm for carrot, and 31.2 cm for cabbage at the Doam-dam watershed. These data were used for SWAT model runs. Before the SWAT simulation, the SWAT ArcView GIS Patch, developed by the Kangwon National University, was applied because of proper simulation of soil erosion and sediment yield at the sloping watershed, such as the Doam-dam watershed. With this patch applied, the Coefficient of Determination ($R^2$) value was 0.85 and the Nash-Sutcliffe Model Efficiency (EI) was 0.75 for flow calibration. The $R^2$ value was 0.87 and the EI was 0.85 for flow validation. For sediment simulation, the $R^2$ value was 0.91 and the EI was 0.70, indicating the SWAT model predicts the soil erosion processes and sediment yield at the Doam-dam watershed. With the calibrated and validated SWAT for the Doam-dam watershed, the soil erosion reduction was investigated for potato, carrot, and cabbage. For potato, around 19.3 cm of soil were over applied to the agricultural field, causing 146% of more soil erosion rate, approximately 33.3 cm, causing 146% of more soil erosion for carrot, and approximately 16.2 cm, causing 44% of more soil erosion. The results obtained in this study showed that excessive soil reconditioning are performed at the highland agricultural fields, causing severe muddy water issues and water quality degradation at the Doam-water watershed. The results can be used to develop soil reconditioning standard policy for various crops at the highland agricultural fields, without causing problems agronomically and environmentally.

소형동적콘관입시험을 이용한 전단강도 산정 및 N-Nc 상관관계 연구 (Study on Shear Strength Using a Portable Dynamic Cone Penetration Test and Relationship between N-Nc)

  • 김혁호;임희대
    • 자원환경지질
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    • 제50권2호
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    • pp.145-157
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    • 2017
  • 최근 집중강우로 인하여 전국적으로 산사태 및 사면붕괴 현상이 빈번히 발생하고 있다. 이러한 산지 및 비탈면에서 발생하는 자연재해에 대한 대책안 마련 및 설계 입력자료로서 지반의 강도정수(전단강도)를 도출해야만 한다. 그러나 현재 산지 및 비탈면에 접근하여 지반조사를 하기 위해서는 과다한 산림훼손과 많은 경제적인 비용 등이 요구되어진다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 인력운반이 가능한 경량화된 소형동적콘관입시험기를 제작하여 다수의 지역에 대한 지반의 특성 및 강도정수를 산출하였다. 그리고 국내 및 외국의 소형동적콘관입시험 방법에 대해서 연구 분석하여 국내에 적합한 콘 재료와 시험방법을 제안하였으며, 대표적인 지역을 대상으로 현장에서 콘관입시험 Nc값과 표준관입시험 N값과 비교 분석하였다. 이와 더불어 직접전단시험 및 공내전단시험을 실시하여 토층심도별, 기반암별, 흙의 분류별 그리고 #200번체 통과량별로 Nc값과 전단강도와의 상관관계를 분석하였다. 특히 본 연구에서는 산지조건에서 가장 많이 분포하는 사질토를 대상으로 Nc값에 대응하는 전단강도(점착력 및 내부마찰각)와의 상관식을 제안하여 산지 토층에 대한 효율적인 지반강도정수를 산출하도록 하였다.

지형특성에 따른 산사태의 유형 및 취약성 - 연천-철원지역을 대상으로 - (Landslide Types and Susceptibilities Related to Geomorphic Characteristics - Yeonchon-Chulwon Area -)

  • 김원영;이사로;김경수;채병곤
    • 지질공학
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    • 제8권2호
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    • pp.115-130
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    • 1998
  • 1996년 7월 2일간의 집중강우로 연천-철원 지역에서 발생한 916개 산사태를 대상으로 산사태 유형과 지형적 취약성을 분석하였다. Olivier의 산사태 반응 등식을 적용할 경우 2일간 강우량은 대형 산사태가 발생될 수 있는 집중강우지수(event coefficient) 0.2를 훨씬 초과하는 0.372로서 집중강우가 이 지역의 산사태를 주도하였다. 붕괴물질은 붕적층과 풍화 잔류토가 복합적으로 파괴되어 생성된 암설이 우세하다. 붕괴물질의 구성비로 분류하면 산사태의 66%는 암설 유동(debris flow)이고, 23%는 토양 유동(sediments flow)에 해당된다. 규모에 의하여 분류하면 90%이상이 연장 l00m 이하, 심도 1m 내외인 변이형(transitional) 산사태에 속한다. 암석 분포별로는 화강암 지역의 산사태 빈도가 변성암 지역보다 4.7배, 화산암 지역보다는 2.7배 높다. 이는 화강암의 풍화정도가 높아 투수성이 높고 결과적으로 전단응력이 저하된 결과로 해석된다. 산사태에 가장 취약한 지형은 고도 200~300m, 경사면 $10-20^{\circ}$이고, 50% 이상이 이와 같은 지형조건 하에서 발생하였다. 단위 면적당 산사태 빈도도 상기 지형조건에서 각각 평균치의 2배 및 1.43배 높다. 결과적으로 집중강우시 저 고도, 저 경사면에 분포하는 붕적층이 풍화 잔류토와 함께 산사태를 발생시켰다.

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빗물펌프장 운영시스템 개선 및 적용과 경제효과분석 (Improvement and Application of Pump Station Operating System and Economic Analysis of the Application)

  • 주진걸;유도근;양재모;정동휘;김중훈
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.155-165
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    • 2010
  • 도시 저지대에는 원활한 우수배제 및 내수침수의 방지를 위하여 빗물펌프장이 설치되어 있다. 특히 인구가 과밀화 되어있고 도시화가 완전히 진행된 서울시의 경우 빗물펌프장의 효율적인 운영을 위하여 자동운영시스템이 설치되어 있다. 그러나 현재 자동운영시스템은 유수지의 수위가 일정수위에 도달해야 순차적으로 펌프가 작동하게 되어 있어, 집중 호우 시 효과적인 펌프의 운영이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 전환돈 등(2007)에 의해 제안된 실시간 빗물펌프장 운영시스템을 개선하고 서울시 가산 1 빗물펌프장에 적용하였다. 다양한 확률호우사상에 대하여 본 연구에서 제안된 시스템과 현재 자동운영시스템에 의한 펌프장 운영을 비교한 결과, 유수지의 최대수위가 10-70 cm 저감되는 것으로 나타났으며, 상류유역의 월류량은 약 50% 정도 감소하는 것으로 나타났다. 제안된 시스템을 설치함으로 얻을 수 있는 치수방지효과를 경제적 지표로 나타내었다. 펌프를 증설하여 동일한 효과를 얻기 위해서는 약 49억원의 펌프증설비용이 소요되는 것으로 나타났으며, 우수저류시설을 설치할 경우에는 3.2~6.9억원의 예산이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 설치된 빗물펌프장 운영 프로그램은 기존의 빗물펌프장을 더욱 효율적으로 사용하여 치수안전성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단되며, 빗물펌프장 증설이나 우수저류시설을 설치하는 것 보다 저렴하게 도시유역의 치수안전성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

방목지와 초지의 지표수 및 지하수 수질 특성 (Characteristics of Runoff and Groundwater Quality from a Pasture and Field)

  • 최중대;최예환;김기성
    • 물과 미래
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    • 제28권3호
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    • pp.175-186
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    • 1995
  • 강원도의 대표적인 토지이용 방법인 방목지와 초지의 유출수 및 지하수의 수질 특성을 구명하기 위한 연구이다. 강원대학교 농장과 목장에 시험유역을 설치하고 Flume과 지하수 관측정을 이용하여 1993년 8월부터 1994년 8월까지 수질을 관측하였다. 수질관측 항목은 NO3-N, TP 및 TKN 이었다. 조립질 토양인 방목지의 유출은 대부분 지하수를 통하여 배출되었으며 호우시만 지표면 유출이 발생하였고 유출량은 급격히 증가하였다. 유출수의 $NO_3$-NO 농도는 0.241~3.962mg/l로 비교적 안정되어 있었다. 평시 유출수의 TP와 TKN 농도는 안정되어 있었으나 호우시는 급격히 증가하였다. 지하수의 $NO_3$-N 농도는 관측정의 깊이에 관계없이 비교적 일정하였으나 TP와 TKN 농도는 깊은 관측정에서 농도가 작았다. 평지에 조성되고 Sudan Grass로 잘 피복된 초지유출수의 수질은 유출량에 관계없이 비교적 일정하였다. 초지 지하수의 $NO_3$-N 농도는 상류에서 하류로 흐를수록 2.2mg/l 정도 증가하였다. 상류부와 하류부의 TP와 TKN 농도는 유의성 있는 차이를 보이지 않았다.

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대룡산 토석류 특성 분석 및 위험지역 예측에 관한 연구 (Characteristic Analysis and Prediction of Debris Flow-Prone Area at Daeryongsan)

  • 최영남;이형호;유남재
    • 한국지리정보학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.48-62
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    • 2018
  • 본 연구에서는 2013년 7월 강원도 춘천시와 홍천군에 위치한 대룡산에서 발생한 토석류 산사태 현장 51개소를 조사하고 강우와 현장조사 자료를 바탕으로 토석류의 거동특성을 분석하였다. 사면형과 계곡형 토석류에 따라 발생부와 퇴적부의 위치 및 경사 그리고 침식 폭 및 두께를 토석류 전 구간에 대해 조사하였다. 또한, 1:5,000의 수치지형도를 통해 대룡산의 DEM(Digital Elevation Model)을 구축하고 SINMAP(Stability INdex MAPping)을 이용하여 산사태 위험도를 평가하고 실제발생 위치와 비교 분석하였다. 분석결과 사면형 토석류는 위험지역과 실제발생 위치가 유사한 것으로 나타났으며, 계곡형의 경우 SINMAP(Stability INdex MAPping)계산상 계산되는 지형학적 습윤지수를 통해 발생위치를 추정하였다. 또한, 미국 NRCS에서 제안한 매개변수 투수량계수/지하수함양률(T/R)에 대한 4가지 조건별 해석 결과 현장조사 결과와 다소 차이를 보였으며, 투수량계수/지하수함양률(T/R)의 값이 작을수록 위험도가 높게 나타나는 경향을 보였다.

Growth and yield responses of rice varieties to various soil water deficit conditions under different soil types

  • Kikuta, Mayumi;Samejima, Hiroaki;Magoti, Rahab;Kimani, John M.;Yamauchi, Akira;Makihara, Daigo
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.322-322
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    • 2017
  • To avoid drought stress under rainfed upland conditions, it is important for rice to efficiently utilize water at shallow soil layers supplied by rainfall, and access to water retained in deer soil layers. The root developmental characteristics of rice, which play important role in the adaptability to drought conditions, vary depending on the variety. Moreover, water availability for plant differs depending on the soil types that have different physical properties such as water holding capacity, permeability, capillary force, penetration resistance, etc. In this study, we evaluated growth and yield responses of rice varieties to various soil water deficit conditions under three different soil types. The experiment was conducted in a plastic greenhouse at the Kenya Agricultural and Livestock Research Organization-Mwea from October 2016 to January 2017. Two upland varieties (NERICA 1 and 4) and one lowland variety (Komboka) were grown in handmade PVC pots (15.2 cm diameter and 85.0 cm height) filled with three different types of soil collected from major rice-growing areas of the country, namely black cotton (BC), red clay (RC), and sandy clay (SC). Three watering methods, 1) supplying water only from the soil surface (W1), 2) supplying water only from the bottom of the pots (W2), and 3) supplying water both from the soil surface and the bottom of pots (W3), were imposed from 40 days after sowing to maturity. Soil water content (SWC) at 20, 40, and 60 cm depths was measured regularly. At the harvesting stage, aboveground and root samples were collected to determine total dry weight (TDW), grain yield, and root length at 0-20, 20-40, 40-60, and 60-80 cm soil layers. Irrespective of the watering methods, the greatest root development was obtained in RC, while that in BC was less than other two soils. In BC, the degree of yield reduction under W1 was less than that in RC and SC, which could be attributed to the higher water holding capacity of BC. In RC, the growth and yield reduction observed in all varieties under W1 was attributed to the severe drought stress. On the other hand, under W2, SWC at the shallow soil depth in RC was maintained because of its higher capillary force compared with BC and SC. As the result, growths and yields in RC were not suppressed under W2. In SC, deep root development was not promoted by W2 irrespective of the varieties, which resulted in significant yield losses. Under W1, the rice growth and yield in SC was decreased although shallow root development was enhanced, and the stomatal conductance was maintained higher than RC. It was suspected that W1 caused nutrients leaching in SC because of its higher permeability. Under rainfed conditions, growth and yield of rice can be strongly affected by soil types because dynamics of soil water conditions change according to soil physical properties.

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