• 제목/요약/키워드: design magnitude for flood control

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도시유역의 치수계획규모 결정을 위한 침수특성치에 관한 연구 (A Study on Flooding Characteristic Value for the Decision Method of an Urban Basin Design Magnitude)

  • 안정환;조원철;김호성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권10호
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    • pp.1035-1041
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    • 2012
  • 본 연구는 유역의 침수특성치를 기준으로 하여 치수계획규모를 설정하는 방법을 연구한 것이다. 본 연구에서는 2010년 9월21일 광화문일대에 발생한 침수피해를 이용하여 XP-SWMM 2010 모형을 검증한 후 침수예상도를 산정하였다. 확률강우량은 Huff의 4분위법으로 분포시켰으며, 기존의 유역출구점을 기준으로 한 임계지속시간의 문제점을 제시하였으며 침수특성치(관로첨두유출량, 평균침수심, 특정지점의 최대침수심, 침수면적, 침수총량, 침수지속시간)를 기준으로 유역치수계획규모를 설정하는 방법을 제시하였다. 현재 유역의 치수계획규모 설정시 사용되고 있는 관로첨두유출량은 도시유역의 침수특성을 합리적으로 반영하지 못하는 것으로 판단되었으며 도시유역에서 발생하는 침수의 결과치인 침수특성이 치수계획규모 설정에 합리적인 것으로 나타났다. 유역의 치수계획규모는 각 유역의 지리 물리 사회 경제적 특성에 기반한 침수특성치를 선택하여 그 유역이 감당할 수 있는 침수특성치를 제외한 나머지의 침수특성치를 극복할 수 있도록 설정해야할 것이다.

침수특성치를 이용한 침수위험성 평가 (Flooding Risk Assessment Using Flooding Characteristic Values)

  • 안정환;김건우;조원철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.957-964
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    • 2013
  • 본 논문은 침수특성치를 이용한 도시유역의 침수위험성 평가방법을 제시하는 연구이다. 2010년 9월 21일 청계천상류의 효자배수분구(광화문 광장일대)에서 발생한 침수피해를 XP-SWMM 2010을 이용하여 모의하였다. 강우발생빈도별, 지속시간별로 관로첨두유출량 값을 구하여 침수상태를 분석한 결과 관로 내 첨두유출량만으로는 침수상태를 충분히 해석할 수 없음을 확인 할 수 있었다. 따라서 도시지역의 침수피해규모를 표현할 수 있는 침수특성치 6가지를 새롭게 정의하였으며 발생가능한 강우조합(강우량, 강우지속시간)을 침수특성치별로 산정하여 침수위험성 평가방법을 연구하였다. 모의 결과를 침수특성치별로 강우조합에 중첩하여 등치선도로 나타낸 "발생가능강우별 침수특성 등치선도"를 개발하여 이를 근거로 발생할 수 있는 모든 강우형태에 대한 침수위험성을 평가할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 유역의 상태가 변하거나 치수계획규모를 변화시키는 것에 대한 침수특성치별 침수규모 해소정도를 쉽게 파악 할 수 있음을 확인하였다.

THE STUDY OF PARAMETRIC AND NONPARAMETRIC MIXTURE DENSITY ESTIMATOR FOR FLOOD FREQUENCY ANALYSIS

  • Moon, Young-Il
    • Water Engineering Research
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    • 제1권1호
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    • pp.49-61
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    • 2000
  • Magnitude-frequency relationships are used in the design of dams, highway bridges, culverts, water supply systems, and flood control structures. In this paper, possible techniques for analyzing flood frequency at a site are presented. A currently used approach to flood frequency analysis is based on the concept of parametric statistical inference. In this analysis, the assumption is make that the distribution function describing flood data in known. However, such an assumption is not always justified. Even though many people have shown that the nonparametric method provides a better fit to the data than the parometric method and gives more reliable flood estimates. the noparpmetric method implies a small probability in extrapolation beyond the highest observed data in the sample. Therefore, a remedy is presented in this paper by introducing an estimator which mixes parametric and nonparametric density estimate.

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강우 유출사상을 통한 Clark 모형의 매개변수 평가 (Estimation of the Parameters for the Clark Model through the Rainfall-Runoff Events)

  • 안태진;백천우;김민혁;최광훈;강인웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.770-774
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    • 2006
  • The determination of feasible design flood is the most important to control flood damage in river management. Model parameters should be calibrated using observed discharge but due to deficiency of observed data the parameters have been adopted by engineer's empirical sense. Storage coefficient in the Clark unit hydrograph method mainly affects magnitude of peak flood. This study is to estimate the storage coefficients based on the observed rainfall-runoff events at the four stage stations in the Hantan river basin. Model calibration is the process of adjusting model parameter values until model results match historical data. An objective function which is the percent difference between the observed and computed peak flows is available for measuring the goodness-of-fit between computed and observed hydrographs. By sensitivity analysis for the storage coefficient, it has been shown that the storage coefficients affect the peak flows. The Clark parameters adopted in the River Rectification Basic Plan have been estimated through an iterative process designed to produce a hydrograph with the peak flow.

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강우-유출 자료에 의한 Clark 모형의 저류상수 결정 (Determination of the Storage Constant for the Clark Model by based on the Observed Rainfall-Runoff Data)

  • 안태진;최광훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1454-1458
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    • 2007
  • The determination of feasible design flood is the most important to control flood damage in river management. Model parameters should be calibrated using observed discharge but due to deficiency of observed data the parameters have been adopted by engineer's empirical sense. Storage constant in the Clark unit hydrograph method mainly affects magnitude of peak flood. This study is to estimate the storage constant based on the observed rainfall-runoff data at the three stage stations in the Imjin river basin and the three stage stations in the Ansung river basin. In this study four methods have been proposed to estimate the storage constant from observed rainfall-runoff data. The HEC-HMS model has been adopted to execute the sensitivity of storage constant. A criteria has been proposed to determine storage constant based on the results of the observed hydrograph and the HEC-HMS model.

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RCP 기후변화시나리오를 이용한 기후변화가 미호천 유역의 설계홍수량에 미치는 영향평가 (The Impact Assessment of Climate Change on Design Flood in Mihochen basin based on the Representative Concentration Pathway Climate Change Scenario)

  • 김병식;하성룡
    • 한국습지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.105-114
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    • 2013
  • 최근 기후변화로 인해 이상호우가 발생하고 있으며 많은 선행연구들에서는 극한수문사상의 변화로 인해 배수관련 기반시설물의 첨두홍수 규모와 빈도가 변화 할 것으로 예상하고 있다. 그러나 현재 배수시설물의 설계에 쓰이는 확률강우량은 기후변화나 장기적 변동에 영향을 받지 않는 정상성(stationary)을 가정하고 있어 앞으로 다가올 미래에 지금까지의 치수안전도 기준이 유효한가에 대한 재고가 필요한 시점이다. 본 연구에서는 기후변화가 배수체계에 미치는 영향을 평가하기 위해 최근 IPCC AR5에 대비하여 개발된 RCP 8.5 기후변화시나리오로부터 미래 기후변화정보를 추출하였으며 기후변t화를 고려할 수 있는 비정상성 빈도해석기법을 개발하여 지속시간별 빈도별 설계강우량을 산정하였다. 또한, 설계홍수량을 산정하기 위해 실무에서 널리 이용되고 있는 홍수유출모형인 HEC-HMS 모형을 통해 기후변화가 미호천 유역의 설계홍수량에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과 기후변화로 인해 대상유역의 설계홍수량이 증가됨을 확인 할 수 있었으며 이로 인해 미호천유역의 홍수위험성이 현재에 비해 증가함을 확인 할 수 있었다.

현행 법정홍수기 타당성 검토 및 개선에 관한 연구: 용담댐 사례 (A study on the feasibility analysis of the current flood season: a case study of the Yongdam Dam)

  • 이재황;김기주;김영오
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권5호
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    • pp.359-369
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    • 2024
  • 한국은 6월 21일부터 9월 20일까지를 법정홍수기로 지정하여 잠재적 홍수에 대비하여왔다. 하지만 2020년 54일의 역대 최장 장마 사례와 같이 과거와 다른 기후양상으로 인한 극한 홍수로 피해를 겪고 있다. 그동안 홍수 피해 저감을 위한 연구는 매우 많았지만, 법정홍수기가 앞으로도 유효할지에 대한 연구는 시도된 적 이 없었다. 따라서 본 연구는 21세기 관측 자료를 통해 현행 법정홍수기의 타당성을 통계적으로 검토하였으며, 이를 통해 현행 법정홍수기가 강수량 증가 추세와 지역별 강수 특성의 강화를 고려하지 못하고 있음을 확인하였다. 이러한 한계점의 해결을 위해 본 연구에서는 대상 유역에 대한 7개의 새로운 홍수기 후보군을 제안하였고, 이의 타당성을 모의 운영을 통해 분석하였다. 모의 운영 시 댐 운영룰 rigid operation method를, 댐 유입량 예측에는 long short-term memory model을 적용하였다. 제안한 홍수기 각 후보는 댐의 계획방류량과 하천의 계획홍수량을 초과하느냐를 기준으로 평가하였다. 첫 번째 기준으로 평가한 결과, 본 연구에서 제안한 홍수기 적용 시 초과 빈도와 지속시간이 각각 0.068%와 0.33% 감소되었으며, 크기 또한 24.6% 감소하였다. 두 번째 평가 기준으로 평가한 결과 역시, 홍수피해 발생 구간이 기존의 4회에서 2회로 감소하였다. 본 연구 결과를 계기로 법정홍수기 재검토가 공식적으로 이루어져 새로운 양상으로 변화하고 있는 강우 양상에 적극적으로 대비하길 기대한다.

댐.제방유실 사고사례를 통한 재해경감 대책기술 (Disaster reduction technique based on the case study on embankment failures)

  • 홍병만;김현태;강병윤;류기정
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.117-128
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    • 2005
  • Korea is affected by typhoon 2-3 times a year, and 50${\sim}$60 % of annual rainfall is concentrated during summer with heavy daily precipitation. Recently such natural conditions cause many of failures or damages of reservoirs and embankments. Overflow by heavy flood is the main cause that results 54.2 % of total embankment failures with damages of spillway, outlet channel and stilling basin. Since damages by overflow are triggered by scour of soils nearby the structures, use of proper backfill materials with great resistance against erosion should be considered and application of suitable construction method to protect erosion may be adopted. Most failures of levee are caused by piping along the surface of cross-structure underneath levee. Such failures may be protected by deep consideration of piping at the stage of design and good quality control during construction. Sufficient magnitude of spillway and outlet channel is the ideal way to prevent failures by the flood. For existing structures, remodeling with reinforcement to protect against flood with review of required storage of dam should be considered.

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잔류공기조건에 따른 관 내 유동의 압력변화에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of Pressure Variation in Pipe Flow according to Residual Air Condition)

  • 박재곤;이경수;고주석;류시완
    • 한국안전학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.113-119
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    • 2022
  • Sudden intrusion of a large amount of surface water into a flood defensive tunnel or pipeline system can compress the residual air. The compressed air may explode along with water through the inlet or air vent, resulting in hydraulic capacity degradation or safety hazards. This study aims to investigate the behavior of compressed air body in pipelines according to the residual air condition with a series of laboratory experiments measuring pressure variation. It has been found that flow characteristics and residual air conditions have a dominant influence on the magnitude and periodicity of the pressure variation. A proper measure to effectively control the residual air is required for securing the design capacity of flood defensive pipeline systems, since the peak pressure is predominantly affected by residual air conditions.

도시 내배수시스템 실시간 운영모형의 개발 (Development of a Real Time Control Model for Urban Drainage Systems)

  • 전환돈;이양재;이정호;김중훈
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.748-755
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    • 2007
  • To develop an efficient pump operating rule for a retard basin, it is necessary to estimate inflow to the retard basin accurately which is affected by the backwater effect at the outlet of the conduit. The magnitude of the backwater effect is dependent on the water depth of a retard basin; however, the depth is determined by the amount of inflow and outflow. Thus, a real time simulation system that is able to simulate urban runoff and the pump operation with the consideration of the backwater effect is required to estimate the actual inflow to a retard basin. With this system, the efficient pump operating rule can be developed to diminish the possible flood damage on urban areas. In this study, a realtime simulation system is developed using the SWMM 5.0 DLL and Visual Basic 6.0 equipped with EXCEL to estimate inflow considering the backwater effect. The realtime simulation can be done by updating realtime input data such as minutely observed rainfall and the depth of a retard basin. Using those updated input data, the model estimates actual inflow, the amount of outflow discharged by pumps and gates, the depth of each junction, and flow rate at a sewer pipe on realtime basis. The developed model was applied to the Joonggok retard basin and demonstrated that it can be used to design a sewer system and to estimate actual inflow through the inlet sewer to reduce the inundation risk. As results, we find that the model can contribute to establish better operating practices for the pumps and the flood drainage system.