In the processes of hydrological cycle, when precipitation reaches the ground surface, water may become surface runoff or infiltrate into soil and then possibly further percolate into groundwater aquifer. A part of the water is returned to the atmosphere through evaporation and transpiration. Soil moisture dynamics driven climate fluctuations plays a key role in the simulation of water transfer among ground surface, unsaturated zone and aquifer. In this study, a one-layer canopy and a four-layer soil representation is used for a coupled soil-vegetation modeling scheme. A non-zero hydraulic diffusivity between the deepest soil layer modeled and groundwater table is used to couple the numerical equations of soil moisture and groundwater dynamics. Simulation of runoff generation is based on the mechanism of both infiltration excess overland flow and saturation overland flow nested in a numerical model of soil moisture dynamics. Thus, a comprehensive hydrological model integrating canopy, soil zone and aquifer has been developed to evaluate water resources in the plain region of Huaihe River basin in East China and simulate water transfer among precipitation, surface water, soil moisture and groundwater. The newly developed model is capable of calculating hydrological components of surface runoff, evapotranpiration from soil and aquifer, and groundwater recharge from precipitation and discharge into rivers. Regional parameterization is made by using two approaches. One is to determine most parameters representing specific physical values on the basis of characterization of soil properties in unsaturated zone and aquifer, and vegetations. The other is to calibrate the remaining few parameters on the basis of comparison between measured and simulated streamflow and groundwater tables. The integrated modeling system was successfully used in the Linhuanji catchment of Huaihe plain region. Study results demonstrate that (1) on the average 14.2% of precipitation becomes surface runoff and baseflow during a ten-year period from 1986 to 1995 and this figure fluctuates between only 3.0% in drought years of 1986, 1988, 1993 and 1994 to 24.0% in wet year of 1991; (2) groundwater directly deriving from precipitation recharge is about 15.0% t of the precipitation amount, and (3) about half of the groundwater recharge flows into rivers and loses through evaporation.
기후변화와 지구온난화현상은 지구 전체에 걸쳐 분명하게 나타나고 있으며 그에 따라 발생할 수 있는 수문 변화에 대한 연구가 다양하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 유역 유출의 민감도를 평가하기 위하여 SWAT 모형을 이용하였으며 대청댐유역에 적용하였다. 모형의 보정은 1982-1995년의 월평균 하천유량을 이용하였고 1996-2005년의 자료를 이용하여 검증하였다. 기후변화에 따른 수문 변동을 정량적으로 분석하기 위하여 1988-2002년을 기준시나리오 기간으로 설정하였으며 이산화탄소 농도, 기온, 강수의 변화에 따른 총 7개의 시나리오를 구성하였다. 7개의 시나리오 중 배증 이산화탄소와 기온의 5.4℃ 증가를 반영하는 시나리오는 연평균 4~5%의 하천유량 증가를 예측하였고, 강수량의 변화를 반영하는 시나리오는 -42, -17, 17, 42%의 변화에 따라 -55, -24, 25, 64%의 비선형적인 하천유량 증감이 예측되었다. 기후인자의 변화를 복합적으로 반영하고 있는 시나리오에서는 평균 12%(봄, 여름, 가을)와 63%(겨울)의 하천유량 변화를 예측하였다. 또한 유황분석 결과 대청댐유역의 유출은 기후변화에 매우 민감한 것으로 나타났으며, 이러한 기후변화는 가뭄과 홍수의 심도와 발생기간에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.
1978년 진해만에서 있었던 적조현상과 양식 굴의 대량폐사에 관한 조사결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 진해만에서 1978넌 9월중 양식 굴의 대량폐사가 있었다. 폐사량은 $96\%$인 5,687M/T으로 피해액은 22억 7천 5백만원이었다. 2. 상기의 대량폐사는 지속된 고온, 대규모의 적조와 그로 인한 저층수의 빈산소 내지 무산소화로 인한 질식이 주 원인의 일보였다고 추측된다. 3. 적조의 원인종은 와편모조의 일종인 Ceratium fusus로서 각장 $340{\mu}m$, 각폭 $20{\mu}m$ 정도의 대형 식물플랑크톤이었다. 클로로필-a량은 최고 $50mg/m^3$ 이었다.4. 춘기의 가뭄과 6월의 다우로 성층이 형성된데다 지속된 고온과 장일조 그리고 해상의 평온함이 대규모의 적조를 유발시킨 원인의 일부라 생각된다.
Han, Won Young;Park, Hyeon Jin;Jeon, Weon Tai;Ryu, Jong Soo;Bae, Jin Woo;Park, Jin Ki;Kwak, Kang Su;Baek, In Youl;Kang, Hang Won
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.326-326
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2017
Climate warming is the issue on the global scale. Soybean can be seriously damaged when high temperature occurs during a reproductive stage such as the flowering and pod-setting period according to the Representative Concentration Pathway (RCP) (2021~2100) 8.5 scenarios. The weather in 2016 was very different from other years (average for 30 years from 1980 to 2010) ; the highest temperature was $33.7^{\circ}C$ which was higher $3.29^{\circ}C$ than average temperature from last 30 years and average rainfall was 26.5 mm, lower 140.9 mm than average rainfalls from other years. Especially, the highest temperature during soybean flow-ering and pod setting stage was $26.8^{\circ}C$ which was higher $0.1^{\circ}C$ and rainfall was 172.2 mm, higher 47.8 mm than other years from the first to the 20th in the October at soybean seed elongation stage. Soybean leaves were turned upside down by the drought stress during the flowering and pod-setting stage. The numbe-r of pods and seeds per unit area decreased 11.0% and 30.3% compared with the previous year, respectively. The ripening period was prolonged by 21 days because of high temperature and soil moisture contents due to the continual rainmade increase of the seed weight up to 15.6% and the yield decreased 7.1% compared to the previous year.
알팔파 근류의 질소고정활성의 연중변화를 규명하고 건물중과 탄수화물 및 질소함량의 연중변화를 추적하여 이들의 관계를 고찰하기 위하여 조성후 3년째인 알팔파 포장에서 비예취구와 예취구로 구분하고 시기별로 근류의 무게와 Acetylene환원법에 의하여 근류의 질소고정활성을 측정하였으며 각부위별비구조적 전탄수화물 및 전질소함량을 분석하였다. 1. 근류의 무게는 6월초에 최대로 높았으며 개화기부터는 전생육기간을 걸쳐 느린 속도로 감소되었다. 근류의 질소고정활성의 연중변화는 4월초에 나타나기 시작하여 5월에는 급격히 증가하여 6월초에 최대로 높았고, 그리고 개화기로부터 낮아지기 시작하여 7월말부터 8월중순까지는 낮은 활성을 유지하다가 8월말과 9월초에 다시 높은 활성을 보였다. 2. 각부위의 건물중의 변화곡선과 근류의 무게 및 활성의 변화곡선은 개화기까지는 같은 경향의 증가 곡선을 보였다. 그러나 개화후기에 건물중은 변화가 없었으나 협의 형성에 따른 근류가 이용할 수 있는광합성물질의 감소, 한발, 고온 등에 의하여 근류의 질소고정활성이 급격히 낮아졌기 때문에 이들의 상호관계는 개화후부터 맞지 않았다. 3. 탄수화물함량과 질소함량은 개화기인 6월초에 가장 높고 7월의 결협기부터 낮아지기 시작하였으며 여름기간동안 높은 온도의 영향을 받아 7월말과 8월중순동안 낮은 함량을 보이다가 가을에 다시 증가하였다. 각부위의 탄수화물함량 및 질소함량과 근류의 질소고정활성과의 상호관계는 뿌리의 탄수화물함량과 잎의 질소함량을 근류의 질색고정활성과 높은 정의 상관관계를 나타내었다. 4. 7월중의 예취는 고온기의 탄수화물의 과도한 소모를 방지하여 가을철에 재생에 사용되었고 근류활성 회복에 기여하였다.
The Tor Tong Daeng Irrigation Project with the irrigation area of 61,400 hectares is located in the Ping Basin of the Upper Central Plain of Thailand where farmers depended on both surface water and groundwater. In the drought year, water storage in the Bhumipol Dam is inadequate to allocate water for agriculture, and caused water deficit in many irrigation projects. Farmers need to find extra sources of water such as water from farm pond or groundwater as a supplement. The operation of Bhumipol Dam and irrigation demand estimation are vital for irrigation water allocation to help solve water shortage issue in the irrigation project. The study aims to determine the smart dam operation system to mitigate water shortage in this irrigation project via introduction of machine learning to improve dam operation and irrigation demand estimation via soil moisture estimation from satellite images. Via ANN technique application, the inflows to the dam are generated from the upstream rain gauge stations using past 10 years daily rainfall data. The input vectors for ANN model are identified base on regression and principal component analysis. The structure of ANN (length of training data, the type of activation functions, the number of hidden nodes and training methods) is determined from the statistics performance between measurements and ANN outputs. On the other hands, the irrigation demand will be estimated by using satellite images, LANDSAT. The Enhanced Vegetation Index (EVI) and Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI) values are estimated from the plant growth stage and soil moisture. The values are calibrated and verified with the field plant growth stages and soil moisture data in the year 2017-2018. The irrigation demand in the irrigation project is then estimated from the plant growth stage and soil moisture in the area. With the estimated dam inflow and irrigation demand, the dam operation will manage the water release in the better manner compared with the past operational data. The results show how smart system concept was applied and improve dam operation by using inflow estimation from ANN technique combining with irrigation demand estimation from satellite images when compared with the past operation data which is an initial step to develop the smart dam operation system in Thailand.
2002년 및 2014년 수행된 황구지천 하천기본계획 수립에 있어서 수질오염농도의 예측을 수행하였지만, 수질 예측모델링 과정에서 관행적으로 적용한 반응계수를 적용함으로써 수질 예측 결과의 신뢰도가 낮은 것으로 평가되고 있다. 본 연구에서는 황구지천 국가하천 약 7.8 km 본류구간인 세마교와 수직교사이에서의 탈산소계수를 평가하여 기존 수질모델링에서 적용한 탈산소계수와 비교하고자 하였다. 관측자료를 통하여 황구지천 세마교 지점(HGJ2)부터 수직교 지점(HGJ3)구간에서 풍수 기간일 경우 탈산소계수는 $0.078day^{-1}{\sim}0.748day^{-1}$, 갈수 기간일 경우는 $0.053day^{-1}{\sim}0.505day^{-1}$ 등으로 산정되었다. 2002년에 수행된 황구지천 수질 예측모델링에서 적용한 탈산소계수는 $0.02day^{-1}{\sim}3.4day^{-1}$ 범위의 값을 적용하였으며, 2014년에는 $0.043day^{-1}$을 적용하였다. 따라서 2002년에는 실제 관측된 수질보다 긍정적으로 예측되었으나, 2014년에는 실제 관측 수질보다 부정적으로 예측되었다. 이는 여러 요인이 있겠지만 적정한 탈산소계수의 적용도 상당한 요인이 작용한 것으로 보이며, 향후 수질예측모델링에서 관측자료가 있는 경우에는 관측자료에 의한 탈산소계수의 결정을 통하여 수행할 필요가 있다고 판단된다.
현대 사회는 갈수록 대형화되는 자연재해와 잦은 재난사고에 의한 인적·사회적 피해가 해마다 증가하고 있다. 난접근 지역이거나 접근 불능의 위험한 재난 현장을 인공위성이나 드론, 조사로봇과 같은 첨단 조사장비를 활용하여 신속하게 접근하고 유의미한 재난 정보를 적시적으로 수집·분석함으로써, 사전 예방·대비 대책 마련뿐만 아니라 적절한 재난 현장 대응 및 중장기적 복구 계획 수립 등 재난관리 전주기에 걸쳐 국민의 재산과 생명을 지킬 수 있는 중차대한 역할을 수행할 수 있다. 본 특별호에서는 지구 원격 관측 수단인 인공위성 기술뿐만 아니라 근거리 재난현장 관측센서가 탑재된 이동형 조사차량, 드론, 조사로봇 등 다양한 조사 플랫폼을 활용한 연구원의 재난관리 현업화 기술을 소개하고 있다. 주요 연구 성과로 구글어스 엔진을 활용한 수재해 피해 탐지와 중·장기적 시계열 관측, Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar (SAR) 영상과 인공지능을 활용한 저수지 수체 탐지, 산불 재난시 주민 이동 패턴 분석과 재난안전 연구 데이터의 효율적인 통합 관리와 활용방안 연구성과를 소개하였다. 아울러, 접근 불능의 위험한 재난현장 조사시 드론, 조사로봇을 활용한 재난원인 과학조사 연구성과를 기술하였다.
토지이용수문학을 위한 하나의 대안으로, 모형의 단순성, 모형변형의 용이성, 그리 고 모의된 모형으로부터 지속적인 유량 예측 능력을 지닌 Lumped모형을 이용해 토지이용 변화에 따른 수문특성의 변화를 추적하였다. Blackie(1972)의 모형을 근간으로, R1131(11-parameter, 3-storage, l-input option) 모형을 구축하였다. 연구 대상 유역분지는 케냐에 있는 Kimakia Catchement K11이며, 이곳의 토지이용은 3번 변화하였다. 3단계의 토 지이용 기간에 대해 모형을 보정한 결과, 모형유효도는 96.78%, 97.20%, 94.62%이며, 전체유 량오차는 각각 -1.78%, -3.36%, 5.32% 였다. 보정된 모형을 이용해 각 토지이용 단계별로 확장유출량을 발생시키고, 빈도해석을 시도했다. 홍수 규모가 작은 경우 식생변화에 따라 31.3%와 32.1% 정도로 홍수량이 줄어들었으나, 홍수 규모가 커짐에 따라 홍수량의 감소 정 도는 점차 작아지고 있다. 이와 같은 현상은 갈수량의 변화에서도 발견된다. 또한 식생이 어 느 정도까지 성장한 이후에는 계속된 식생 성장에도 불구하고 홍수량과 갈수량은 큰 변화가 없다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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