• 제목/요약/키워드: hydrological characteristics

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Budyko 프레임워크 기반 동적 물수지 모형을 활용한 월 단위 물순환 평가체계 개발 (Development of Monthly Hydrological Cycle Assessment System Using Dynamic Water Balance Model Based on Budyko Framework)

  • 김계웅;황순호;전상민;이현지;김시내;강문성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제64권2호
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    • pp.71-83
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    • 2022
  • In this study, an indicator and assessment system for evaluating the monthly hydrological cycle was prepared using simple factors such as the landuse status of the watershed and topographic characteristics to the dynamic water balance model (DWBM) based on the Budyko framework. The parameters a1 of DWBM are introduced as hydrologic cycle indicators. An indicator estimation regression model was developed using watershed characteristics data for the introduced indicator, and an assessment system was prepared through K-means cluster analysis. The hydrological cycle assessment system developed in this study can assess the hydrological cycle with simple data such as land use, CN, and watershed slope, so it can quickly assess changes in hydrological cycle factors in the past and present. Because of this advantage is expected that the developed assessment system can predict changes in the hydrological cycle and use an auxiliary tool for policymaking.

Utilization of nitrate stable isotopes of Chydorus sphaericus (OF Müller) to elucidate the hydrological characteristics of riverine wetlands in the Nakdong River, South Korea

  • CHOI, Jong-Yun;KIM, Seong-Ki;KIM, Jeong-Cheol;LA, Geung-Hwan
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제43권4호
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    • pp.461-468
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    • 2019
  • Background: This study aimed to identify NO3--N sources using the stable isotope δ15N in Chydorus sphaericus (OF Müller), to investigate hydrological characteristics and nutrient states in artificial wetlands near the Nakdong River. Chydorus sphaericus is dominant in wetlands where aquatic plants are abundant, occurring in high density, and is sensitive to wetland water pollution, making it suitable for identification of NO3--N sources. Results: NO3--N sources for each wetland were strongly dependent on hydrological characteristics. Wetlands with sewage or rainfall/groundwater as their main sources had high levels of NO3--N, whereas wetlands with surface water as their main input had comparatively lower levels. Since wetlands with sewage and rainfall/groundwater as their main water sources were mostly detention ponds, their inputs from tributaries or the main river stream were limited and nutrients such as NO3--N easily become concentrated. Changes in NO3--N levels at each wetland were closely associated with δ15N of C. sphaericus. Interestingly, regression analysis also showed positive correlation between δ15N of C. sphaericus and NO3--N level. Conclusions: We conclude that the nitrate stable isotope (δ15N) of C. sphaericus can be used to elucidate the hydrological characteristics of riverine wetlands. This information is important for maintenance and conservation of artificial wetlands at the Nakdong River.

하천 네트워크 기반의 유역관리시스템 개발을 위한 프레임워크 공간 DB 구축에 관한 연구 (A Study on the Construction of the Framework Spatial DB for Developing Watershed Management System Based on River Network)

  • 김경탁;최윤석;김주훈
    • 한국지리정보학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.87-96
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    • 2004
  • 유역의 공간 DB를 DEM을 이용하여 구축할 경우에는 DEM으로부터 유역의 수문학적 지형특성 인자를 손쉽게 추출할 수 있으며, 이들이 자동으로 공간 DB의 속성으로 입력되어 관리될 수 있다. 본 연구에서는 유역정보를 관리하기 위한 기반정보인 프레임워크 공간 DB의 구축방안에 대하여 기술하였다. 이롤 위하여 프레임워크 공간 데이터의 범위를 결정하고, 이들의 상호 연관관계를 정의하였으며 실제 유역을 대상으로 프레임워크 공간 DB률 구축하였다. 한편 본 연구에서는 순수 국내기술로 수자원 공간자료 생성 및 수자원 시스템 개발 모듈인 HyGIS(Hydrological Geographic Information System)를 개발하였다. HyGIS를 이용하여 수문학적 지형특성인자 및 공간자료를 추출하였으며, 이들 자료를 실제 유역의 프레임워크 공간 DB를 구축하는 기본 데이터로 이용하였다. 본 연구에서는 이러한 과정을 통하여 하천 네트워크 기반의 유역관리시스템 개발을 위한 프레임워크 공간 DB의 구축방안을 제시하고자 한다.

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ArcView/spatial Analyst GIS 확장 프로그램을 이용한 수리지형 특성인자 분석 (Analysis of Hydrological Surface Characteristics using ArcView/Spatial Analyst GIS Extension)

  • 이기원
    • 한국지구과학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.491-499
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    • 2001
  • GIS S/W의 지리정보 처리기법을 이용하여 얻을 수 있는 수리지형 특성인자는 사면안정성 분석이나 하천환경 분석 등과 같은 다양한 수문학적 응용 연구의 기본적인 정보로 사용된다. 또한 실무적으로 적용 가능한 GIS의 확장 프로그램들은 이러한 기본 정보 뿐 만 아니라, 이전에는 복잡한 정보처리과정을 통하여 얻을 수 있었던 특성 정보들을 체계화되고 자동화된 과정을 통하여 손쉽게 분석이 가능하도록 하고 있다. 본 연구에서는 GIS S/W 수리응용 연구에서 확장 프로그램의 실제적인 적용성을 살펴보기 위하여 ArcView GIS S/W와 이를 기반으로 한 수리정보 분석 프로그램 등을 이용하여 예미지역(1:50,000)의 유수 및 지형인자를 추출하였으며, 여러 가지 매개변수를 통하여 사면안정도에 대한 평가분석을 예시하였다. 본 연구 결과로 확장 프로그램들을 이용하여 얻은 정보들은 실제 정보와 높은 상관도를 보이는 것으로 나타나서, 현장에서의 직접적으로 활용이 가능한 것으로 나타났고, 본 연구 대상지역내의 전반적인 사면안정도는 사면안정지수와 S-A Plot의 적용 결과로 이론적으로는 비교적 안정적인 것으로 나타났다. 본 적용 방법은 실제측정치와 함께 수리지형 특성과 관계된 기타 지역에 적용이 가능하다.

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패턴분류 방법 적용에 의한 장성호 수문·수질자료의 특성파악 (Characteristics Detection of Hydrological and Water Quality Data in Jangseong Reservoir by Application of Pattern Classification Method)

  • 박성천;진영훈;노경범;김종오;유호규
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.794-803
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    • 2011
  • Self Organizing Map (SOM) was applied for pattern classification of hydrological and water quality data measured at Jangseong Reservoir on a monthly basis. The primary objective of the present study is to understand better data characteristics and relationship between the data. For the purpose, two SOMs were configured by a methodologically systematic approach with appropriate methods for data transformation, determination of map size and side lengths of the map. The SOMs constructed at the respective measurement stations for water quality data (JSD1 and JSD2) commonly classified the respective datasets into five clusters by Davies-Bouldin Index (DBI). The trained SOMs were fine-tuned by Ward's method of a hierarchical cluster analysis. On the one hand, the patterns with high values of standardized reference vectors for hydrological variables revealed the high possibility of eutrophication by TN or TP in the reservoir, in general. On the other hand, the clusters with low values of standardized reference vectors for hydrological variables showed the patterns with high COD concentration. In particular, Clsuter1 at JSD1 and Cluster5 at JSD2 represented the worst condition of water quality with high reference vectors for rainfall and storage in the reservoir. Consequently, SOM is applicable to identify the patterns of potential eutrophication in reservoirs according to the better understanding of data characteristics and their relationship.

농촌유역 수문관측망 구축.운영(이동유역) (Construction and Management of Hydrological Observation Network in Yi-dong Rural Basin)

  • 박재홍;김진택;이용직
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.261-264
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    • 2002
  • Yi-dong experimental basin is operated for research on the rural basin characteristics and accumulation of a long term data by hydrological observation equipments. It is basin area 9,440ha, length 14.4km and slope 0.67%. Hydrological observation network is constructed of rainfall meter 4points, reservoir storage level 3points and river water level 2points.

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수문학적 가뭄 예측과 조기대응을 위한 기상-수문학적 가뭄의 연계분석 - 2022~23 전남지역 가뭄을 대상으로 (Combined analysis of meteorological and hydrological drought for hydrological drought prediction and early response - Focussing on the 2022-23 drought in the Jeollanam-do -)

  • 정민수;홍석재;김영준;윤현철;이주헌
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권3호
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    • pp.195-207
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    • 2024
  • 본 연구는 전남지역 지역을 대상으로 과거에 발생했던 주요 가뭄사상을 선정하여 기상학적 가뭄과 수문학적 가뭄 발생 메커니즘을 분석하였다. 강우량 및 댐저수량을 입력자료로 일단위의 가뭄지수를 산정하였으며 기상학적 가뭄에서 수문학적 가뭄으로의 가뭄전이특성을 분석하였다. 최근에 전남지역에서 발생하여 심각한 피해를 야기한 2022~23년의 가뭄 특성을 평가하였으며, 과거에 발생했던 가뭄과 비교하면, 수문학적 가뭄의 지속기간은 2017~2018년 다음으로 장기간인 334일 지속되었고, 가뭄 심도는 -1.76으로 가장 심각한 것으로 평가되었다. 또한, 기상학적 가뭄지수인 SPI (Standardized Precipitation Index)와 수문학적 가뭄지수인 SRSI(Standardized Reservoir Storage Index)를 연계분석한 결과, 수문학적 가뭄 대응을 위한 SPI(6)의 선행적 활용방안을 제시할 수 있었다. 더우기, SRSI와 SPI(12)의 가뭄감시의 유사성을 통하여 미계측 유역의 수문학적 가뭄감시에 SPI(12)의 적용가능성도 확인하였다. 본 연구결과를 통하여 여름철 우기에 발생하는 장기간의 건조현상은 심각한 수준의 수문학적 가뭄으로의 전이가 될 수 있음을 확인했다. 따라서 선제적 가뭄대응을 위해서는 다양한 가뭄지수 실시간 모니터링 결과를 활용하고, 기상-농업-수문학적 가뭄으로의 전이현상을 이해하여 충분한 대응기간을 확보할 필요가 있다.

데이터 스크린 기법을 이용한 연강수량의 통계적 특성 분석 (Analysis of Statistical Characteristics of Annual Precipitation in Korea Using Data Screeening Technique)

  • 정세진;임가균;김병식
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.15-28
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    • 2020
  • 본 논문에서는 미계측 유역에 적용할 수 있는 갈수지수 산정 회귀모형을 개발하고자 하였다. 30개의 중권역 유역을 대상으로 국가수자원종합관리시스템에서 제공하는 장기유출자료를 이용하여 평균 갈수량과 평균저수량, 지속기간별 빈도별 갈수지수를 산정하였으며 이를 유역특성인자 18개와 기상특성인자 3개와의 상관 분석을 통하여 최종적으로 유역면적, 유역 평균 표고, 유역 평균 경사, 수계 밀도, 유출곡선지수, 연증발산량, 연강수량을 선정하여 다중회귀분석을 수행하여 갈수지수 회귀모형을 개발하였다. 개발된 회귀모형을 평가하기 위하여 10개의 검증유역을 미계측 유역으로 간주하여 평균제곱근오차(RMSE) 와 평균절대오차(MAE)를 이용하여 정확도를 추정하였다. 또한 기존의 평균갈수량 산정 회귀모형과의 비교를 통하여 본 논문에서 개발한 모형의 우수성을 검토하였다. 기존의 미계측 유역의 평균 갈수량 회귀모형과 비교·분석에서 보다 우수한 결과를 나타내었는데 이는 기존의 회귀모형보다 다양한 유역 특성인자와 수문특성인자를 고려하여 회귀모형을 개발하였기 때문인 것으로 판단된다.

시험유역운영(이동유역) (Operation of Experimental Basin(Yi-dong Basin))

  • 박재홍;김진택;박지환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2003년도 학술발표회논문집(2)
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    • pp.611-614
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    • 2003
  • Yi-dong experimental basin is operated for research on the rural basin characteristics and accumulation of a long term data by hydrological observation equipments. It is basin area 9,440ha, length 14.4km and slope 0.67%. Hydrological observation network is constructed of rainfall meter 4points, reservoir storage level 3points and river water level 2points.

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이동유역(농기공 시험유역) 강우-유출특성 (Yi-dong Basin(KARICO Experimental Site) Rainfall-Runoff Characteristics)

  • 박재흥;허유만
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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    • pp.427-430
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    • 2003
  • Yi-dong experimental site is operated for research on the rural basin characteristics and accumulation of a long term data by hydrological observation equipments. This basin area is 9,300ha, length 14.4km and slope 0.67%. Hydrological observation network has 3 rainfall meter3, 3 reservoir storage levels and 2 river water levels.

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