• Title/Summary/Keyword: hydrograph analysis

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농업소유역에서 직접유출과 기저유출에 의한 오염부하특성 (Pollutant Load Characteristics by Direct Runoff and Baseflow from Small Scale Agricultural Watershed)

  • 신용철;류창원;최예환;임경재;최중대
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.580-585
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    • 2005
  • Natural environment of Weolgok-ri watershed has been well preserved as a traditional agricultural watershed. A year record of streamflow, $NO_3-N$, T-N and T-P concentrations data(Apr, 2004-Mar. 2005) was examined to estimate annual and seasonal patterns of pollutnat loads in streamflow and baseflow from the agriculture watershed. To estimate pollutant loads from baseflow, baseflow component from total stream flow was seperated using digital filter method in the Web-based Hydrograph Analysis Tool system. Loads of $NO_3-N$, T-N and T-P from streamflow and baseflow were evaluated to investigate pollutant loads contribution by baseflow. The $NO_3-N$, T-N, and T-P loads from streamflow were 13.85 kg/ha, 45.92 kg/ha and 1.887 kg/ha, respectively. $NO_3-N$, T-N and T-P loads from baseflow were 7.43 kg/ha, 24.70 kg/ha, 0.582 kg/ha, respectively. It was found that $NO_3-N$ and T-N loads were contributed by the baseflow(53% and 53% of Total-loads) than the direct runoff(47% and 47% of Total loads). However, only 30% of total T-P was contributed by the baseflow. It is recommended that one needs to assess pollutant load contribution by the baseflow to identify appropriate control strategies for effective watershed management.

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한강유역의 면적감소계수 산정 (The Estimation of Areal Reduction Factor(ARF) in Han-Rwer Basin)

  • 정종호;나창진;윤용남
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.173-186
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    • 2002
  • 설계홍수량 산정에는 강우-유출 모형이 주로 사용되고 있으며 이 모형의 가장 중요한 인자는 확률강우량과 단위도이다. 따라서, 확률강우량을 합리적이고 정확하게 산정하는 것은 가장 중요한 과정이다. 국내의 경우, 확률강우량은 유역면적이 일정 기준을 초과할 경우에는 면적확률강우량을 사용하여야 하나 지점평균확률강우량을 주로 사용하고 있다. 이에 따라 확률강우량은 상당히 높게 사용하는 반면 단위도는 상대적으로 낮게 사용하고 있어서 개선 이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 기존에 일반적으로 사용되고 있는 1일, 2일 강우량을 24시간, 48시간 강우량으로 변환하기 위한 계수를 제시하였으며, 유역의 동시간 강우자료를 이용하여 임의시간 면적강우량 자료계열을 작성하였다. 또한 자료계열의 빈도해석을 통하여 기존의 지점평균확률강우량과 면적확률강우량을 산출한 후 면적에 따른 지점평균확률강우량의 면적확률강우량으로의 감소율인 면적감소계수론 산정하였다. 본 연구에서 제시하는 면적감소계수는 지점평균강우량에서 면적확률강우량을 손쉽게 환산할 수 있는 방안이 된다.

산악에서 돌발홍수예측을 위한 지리정보시스템의 적용 (Real-Time Flash Flood Evaluation by GIS Module at Mountainous Area)

  • 남광우;최현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.317-327
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    • 2005
  • 홍수는 자연재해 중 가장 일반적이며 빈번하게 발생한다. 일반적으로 홍수는 수일간에 걸친 강우에 의하여 발생하지만 집중호우에 의한 돌발홍수는 단 시간에 발생하는 특징이 있다. 본 논문은 지리정보시스템으로 지형자료를 취득한 후 지형기후학적 순간단위유량도로 산악에서 돌발홍수예측을 위한 지리정보시스템의 적용에 관한 연구이다. 본 연구에서의 돌발홍수 발생 범위는 수심이 0.5m, 0.7m, 1.0m 로 설정하였다. 또한, 지속시간별-강우량별 홍수량 조견표를 작성하여 홍수대피 기준을 제안하였다. 본 연구는 기존의 획일된 경보 발령시스템에 비하여 유역에 적합한 기준을 제시하여 지형정보를 고려한 경보발령시스템에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

유역의 동수역학적 특성을 고려한 직접유출수문곡선 산정 (Calculation of Direct Runoff Hydrograph considering Hydrodynamic Characteristics of a Basin)

  • 최윤호;최용준;김주철;정관수
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.157-163
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    • 2011
  • 본 연구에서는 대상유역을 지표면과 하천 격자로 분할한 후, Manning 식을 기반으로 각 격자 중심에서 유역 출구점까지의 유하시간을 계산하여 등시간별 체적유량을 산정하였으며, 이로부터 유역의 동수역학적 특성인 특성유속을 고려한 직접유출수문 곡선을 도출하였다. 대상유역은 보청천유역의 산성유역을 선정하였다. 대상유역에 대한 매개변수 산정 결과 흐름누적값은 3800, K는 3.3으로 결정되었다. 보정된 매개변수를 실제사상에 대해 적용하여 검증한 결과 첨두유량과 첨두시간의 평균 절대오차는 각각 3.41%, 0.67 hr로 비교적 양호한 모의결과를 나타냈다. 또한 유효우량에 따른 유하시간별 기여면적 주상도를 분석한 결과 본 연구에서 적용된 모형은 강우강도에 따른 유역의 수리학적 특성을 잘 표현하고 있음을 알 수 있었다.

유역형상에 따르는 이동강우의 유출영향분석(I) - 대칭유역형상 - (Runoff Analysis due to Moving Storms based on the Basin Shapes (I) - for the Symmetric Basin Shape -)

  • 한건연;전민우;김지성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1B호
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    • pp.15-25
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    • 2006
  • 유역형상의 변화에 따라서 이동강우가 유출에 미치는 영향을 운동파이론을 적용하여 분석하였으며, 유역형상은 신장형유역과 정사각형유역 및 장방형유역에 대하여 분석하였고, 이동강우 분포형은 균등분포형, 전진형, 지연형, 중앙집중형을 사용하였다. 이와 같은 형상의 유역에 대하여 다양한 이동속도를 가진 강우가 유역내 하천의 상류방향, 하류방향, 횡방향으로 이동할 때 강우분포형에 따르는 유출수문곡선을 모의하여 그 특성을 비교분석하였다. 유출수문곡선의 모양과 첨두시간, 첨두유량은 시간적, 공간적으로 변화하는 강우와 유역형상에 의하여 크게 영향을 받는다. 횡방향의 이동강우에서는 상류방향과 하류방향의 경우보다 더 큰 첨두유량이 발생하며, 하류방향 이동강우의 첨두유량은 상류방향의 첨두유량보다 더 크게 나타났다. 신장형유역의 경우 하류방향 이동강우의 첨두시간은 상류방향과 횡방향의 경우보다 더 지체되며, 수문곡선의 총유출량과 기저시간은 강우속도가 증가함에 따라 감소하였다.

댐 파괴형상에 따른 수문곡선 해석 (Analysis of Hydrograph by Dam Breach Shapes)

  • 박기범
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.487-493
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    • 2007
  • In this study is analysis which dams breach shapes are effect on peak discharge of dam-failure. The dam breach shapes and failure time are important peak discharge when dam failure. When dam failure times are 1hr, 2hr and 3hr condition for the ECRD and 0.1hr and 0.2hr for the CG and CFRD that breach shapes changed base length $B_b=1Hd,\;B_b=2Hd\;and\;B_b=3Hd$. As the results from DAMBRK(Dam Break model) peak discharge are increase base widths lengthen. As failure time is longer then peak discharge is decrease. So peak discharge is increase more short of dam failure time. Also peak discharge is increase become larger dam breach shapes.

하도망의 기하학적 특성을 이용한 지형학적 순간단위도 해석 (The Analysis of Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrougraph by the Channel Network)

  • 조홍제;이상배
    • 물과 미래
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    • 제23권1호
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    • pp.89-98
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    • 1990
  • 유역 수문학에 있어서 하도망의 지형학적 특성을 하천유출해석에 적용시키는 방법을 지형학적 순간단위도를 이용해서 검토하였다. 유역의 지형학적 특성은 Shreve link분류법과 Kirkby가 제안한 거리함수를 이용하여 정량적으로 표현 하였다. 거리함수는 해석적으로 유도된 확률모델로서 Weibull분포를 사용하였으며, 분석대상유역에 대한 거리함수의 확률모델과 하도망으 구조적 특성 및 기타 지형인자등을 분석하였다.

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유역특성에 의한 합성단위도의 유도에 관한 연구 (Derivation of the Synthetic Unit Hydrograph Based on the Watershed Characteristics)

  • 서승덕
    • 한국농공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.3642-3654
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    • 1975
  • The purpose of this thesis is to derive a unit hydrograph which may be applied to the ungaged watershed area from the relations between directly measurable unitgraph properties such as peak discharge(qp), time to peak discharge (Tp), and lag time (Lg) and watershed characteristics such as river length(L) from the given station to the upstream limits of the watershed area in km, river length from station to centroid of gravity of the watershed area in km (Lca), and main stream slope in meter per km (S). Other procedure based on routing a time-area diagram through catchment storage named Instantaneous Unit Hydrograph(IUH). Dimensionless unitgraph also analysed in brief. The basic data (1969 to 1973) used in these studies are 9 recording level gages and rating curves, 41 rain gages and pluviographs, and 40 observed unitgraphs through the 9 sub watersheds in Nak Oong River basin. The results summarized in these studies are as follows; 1. Time in hour from start of rise to peak rate (Tp) generally occured at the position of 0.3Tb (time base of hydrograph) with some indication of higher values for larger watershed. The base flow is comparelatively higher than the other small watershed area. 2. Te losses from rainfall were divided into initial loss and continuing loss. Initial loss may be defined as that portion of storm rainfall which is intercepted by vegetation, held in deppression storage or infiltrated at a high rate early in the storm and continuing loss is defined as the loss which continues at a constant rate throughout the duration of the storm after the initial loss has been satisfied. Tis continuing loss approximates the nearly constant rate of infiltration (${\Phi}$-index method). The loss rate from this analysis was estimated 50 Per cent to the rainfall excess approximately during the surface runoff occured. 3. Stream slope seems approximate, as is usual, to consider the mainstreamonly, not giving any specific consideration to tributary. It is desirable to develop a single measure of slope that is representative of the who1e stream. The mean slope of channel increment in 1 meter per 200 meters and 1 meter per 1400 meters were defined at Gazang and Jindong respectively. It is considered that the slopes are low slightly in the light of other river studies. Flood concentration rate might slightly be low in the Nak Dong river basin. 4. It found that the watershed lag (Lg, hrs) could be expressed by Lg=0.253 (L.Lca)0.4171 The product L.Lca is a measure of the size and shape of the watershed. For the logarithms, the correlation coefficient for Lg was 0.97 which defined that Lg is closely related with the watershed characteristics, L and Lca. 5. Expression for basin might be expected to take form containing theslope as {{{{ { L}_{g }=0.545 {( { L. { L}_{ca } } over { SQRT {s} } ) }^{0.346 } }}}} For the logarithms, the correlation coefficient for Lg was 0.97 which defined that Lg is closely related with the basin characteristics too. It should be needed to take care of analysis which relating to the mean slopes 6. Peak discharge per unit area of unitgraph for standard duration tr, ㎥/sec/$\textrm{km}^2$, was given by qp=10-0.52-0.0184Lg with a indication of lower values for watershed contrary to the higher lag time. For the logarithms, the correlation coefficient qp was 0.998 which defined high sign ificance. The peak discharge of the unitgraph for an area could therefore be expected to take the from Qp=qp. A(㎥/sec). 7. Using the unitgraph parameter Lg, the base length of the unitgraph, in days, was adopted as {{{{ {T}_{b } =0.73+2.073( { { L}_{g } } over {24 } )}}}} with high significant correlation coefficient, 0.92. The constant of the above equation are fixed by the procedure used to separate base flow from direct runoff. 8. The width W75 of the unitgraph at discharge equal to 75 per cent of the peak discharge, in hours and the width W50 at discharge equal to 50 Per cent of the peak discharge in hours, can be estimated from {{{{ { W}_{75 }= { 1.61} over { { q}_{b } ^{1.05 } } }}}} and {{{{ { W}_{50 }= { 2.5} over { { q}_{b } ^{1.05 } } }}}} respectively. This provides supplementary guide for sketching the unitgraph. 9. Above equations define the three factors necessary to construct the unitgraph for duration tr. For the duration tR, the lag is LgR=Lg+0.2(tR-tr) and this modified lag, LgRis used in qp and Tb It the tr happens to be equal to or close to tR, further assume qpR=qp. 10. Triangular hydrograph is a dimensionless unitgraph prepared from the 40 unitgraphs. The equation is shown as {{{{ { q}_{p } = { K.A.Q} over { { T}_{p } } }}}} or {{{{ { q}_{p } = { 0.21A.Q} over { { T}_{p } } }}}} The constant 0.21 is defined to Nak Dong River basin. 11. The base length of the time-area diagram for the IUH routing is {{{{C=0.9 {( { L. { L}_{ca } } over { SQRT { s} } ) }^{1/3 } }}}}. Correlation coefficient for C was 0.983 which defined a high significance. The base length of the T-AD was set to equal the time from the midpoint of rain fall excess to the point of contraflexure. The constant K, derived in this studies is K=8.32+0.0213 {{{{ { L} over { SQRT { s} } }}}} with correlation coefficient, 0.964. 12. In the light of the results analysed in these studies, average errors in the peak discharge of the Synthetic unitgraph, Triangular unitgraph, and IUH were estimated as 2.2, 7.7 and 6.4 per cent respectively to the peak of observed average unitgraph. Each ordinate of the Synthetic unitgraph was approached closely to the observed one.

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간척지 논 침수 원인 조사와 방재 대책 수립 (Investigation and Complementary Measures Establishment for Flood on Tidal Reclaimed Paddy Fields)

  • 정주홍;윤광식;최수명;윤석군;고영배;김영택
    • 한국관개배수논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.105-114
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    • 2010
  • Tidal land reclamation provided water resources and land for agriculture and contributed stable crop production. However, climate change by global warming disrupts the hydrologic circulatory system of the earth resulting in sea level rise and more frequent flood for reclaimed arable land. Recently, Suyu reclaimed paddy field in Jindo-gun experienced prolonged inundation after heavy rainfall and there is a growing risk of flood damage. Onsite survey and flood analysis using GATE_Pro model of Korea Rural Corporation were conducted to investigate causes of flooding. To perform the analysis, input data such as inflow hydrograph, the lowest elevation of paddy field, neap tide level, management level of Gunnae estuary lake at the time of the flood were collected. Flood analysis confirmed that current drainage facilities are not enough to prevent 20year return period flood. The result of analysis showed flooding more than 24hours. Therefore, flood mitigation alternatives such as sluice gate expansion, installation drainage pumping station, refill paddy land, and catch canal were studied. Replacing drainage culvert of Suyu dike to sluice gate and installing drainage pumping station at the Gunne lake were identified as an effective flood control measures. Furthermore, TM/TC (SCADA) system and expert for gate management are required for the better management of drainage for estuary dam and flood mitigation.

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개수로에서의 상류-사류 천이영역에 대한 부정류 해석 (Unsteady Flow Analysis through the Subcritical-Supercritical Transition Region)

  • 한건연;박재홍;이종태
    • 물과 미래
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    • 제27권2호
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    • pp.85-96
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    • 1994
  • 자연하천의 부정류에 Preissmann 기법을 적용시 나타나는 수치 불안정성의 원인을 규명하고 불안정성을 극복하기 위한 적절한 대책을 제시하였다. 주된 불안정성의 원인으로는 천이류, 하도단면의 급격한 변화, 부적절한 조도계수, 계산시간 및 거리간격, 급격하게 증가하는 유입수문곡선, 그리고 마른 하상 등이다. 이런 불안정성의 주된 원인은 천이류의 발생과 관계가 있으며 상류-사류가 공존하는 자연 하도에서 천이류를 해석할 수 있는 모형을 제안하였다. 가상하도를 통하여 모의 수치실험을 수행한 결과 전하도구간에 대하여 안정성있게 수렴하고 있었으며, 일관성있는 유량, 수위자료를 얻을 수 있었다. 본 연구의 모형은 앞으로 실제 하천자료를 통해 적용성의 검증이 이루어진다면 천이류로 발생하는 수치계산의 어려움의 해결에 기여할 수 있다고 판단된다.

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