• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.177-177
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• 2023

The impacts of dams on transboundary flow are complex and challenging to project and manage, given the potential moderating influence of a broad range of anthropogenic and natural factors. This study presents a global meta-analysis of 168 studies that examines the effect magnitude of dams on downstream seasonal, annual flow, and hydrological extremes risk on 39 hotspot transboundary river basins. The study also evaluates the impact of 13 factors, such as climate, basin characteristics, dams' design and types, level of transboundary cooperation, and socioeconomic indicators, on the heterogeneity of outcomes. The findings reveal that moderators significantly influence the impact of dams on downstream flow, leading to considerable heterogeneity in outcomes. Transboundary cooperation emerges as the key factor that determines the severity of dams' effect on both dry and wet season's flows at a significance level of 0.01 to 0.05, respectively. Specifically, the presence of water-supply and irrigation dams has a significant (0.01) moderating effect on dry-season flow across basins with high transboundary cooperation. In contrast, for wet-season flow, the basin's vulnerability to climate extremes is associated with a large negative effect size. The various moderators have varying degrees of influence on the heterogeneity of outcomes, with the aridity index, population density, GDP, and risk level of hydro-political tension being the most significant factors for dry-season flow, and the risk level of hydro-political tension and basin vulnerability to climate extremes being the most significant for wet-season flow. The results suggest that transboundary cooperation is crucial for managing the impacts of dams on downstream flow, and that various other factors, such as climate, basin characteristics, and socioeconomic indicators, have significant moderating effects on the outcomes. Thus, context-specific approaches are necessary when predicting and managing the impacts of dams on transboundary flow.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1-7
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• 2007

New Zealand is a hydrologically diverse and active country. This paper presents an overview of the major hydrological issues and problems facing New Zealand and provides examples of some the research being undertaken to solve the problems. Fundamental to any environmental decision making is the provision of good quality hydrometric data. Reduced funding for the national hydrometric network has meant a reduction in the number of monitoring sites, the decision on how to redesign the network was made using information on geographic coverage and importance of each site. New Zealand faces a major problem in understanding the impacts of rapid land use change on water quantity and quality. On top of the land use change is overlain the issue of agricultural intensification. The transfer of knowledge about impacts of change at the small watershed scale to much larger, more complex watersheds is one that is attracting considerable research attention. There is a large amount of research currently being undertaken to understand the processes of water and nutrient movement through the vadose zone into groundwater and therefore understanding the time taken for leached nutrients to reach receiving water bodies. The largest water management issue of the past 5 years has been based around fair and equitable water allocation when there is increasing demand for irrigation water. Apart from policy research into market trading for water there has been research into water storage and transfer options and improving irrigation efficiency. The final water management issue discussed concerns the impacts of hydrological extremes (floods and droughts). This is of particular concern with predictions of climate change for New Zealand suggesting increased hydrological extremes. Research work has concentrated on producing predictive models. These have been both detailed inundation models using high quality LIDAR data and also flood models for the whole country based on a newly interpolated grid network of rainfall.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권1호
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• pp.69-78
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• 2015

본 연구는 기상학적 가뭄지수가 수문학적 가뭄에 대한 모사정도를 검토하였다. 기상학적 가뭄지수 중에서 강수량을 변수로 하는 SPI(Standardized Precipitation Index)와 강수량 및 증발산량을 변수로 하는 SPEI(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)를 이용하였고, 수문학적 가뭄 평가를 위하여 월 총 유입량과 하천수 가뭄지수인 SDI(Streamflow Drought Index)를 계산하여, 최종적으로 기상학적 가뭄지수와 수문학적 가뭄지수와의 상관정도를 분석하였다. 월별 상관계수 비교결과, 지속기간 270일에 기상학적 가뭄지수와 월 총 유입량과 상관정도가 가장 높아서 0.67로 나타났고 기상학적 가뭄지수로 SDI와의 상관정도는 0.72~0.87이었다. 연별 극한값을 비교한 결과, 월 총 유입량의 최저값과 기상학적 가뭄지수의 연관성은 거의 확인되지 않았다. 다만 SDI와 SPEI가 매우 높은 상관정도를 보였다. 기상학적 가뭄지수로 수문학적 극한가뭄에 해석하는 데에 한계가 있는 만큼 수문 가뭄해석이 목적이라면 유량자료가 직접 활용될 수 있는 가뭄지수가 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.228-232
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• 2017

Extreme hydrological events can cause serious threats to the society. Hence, the selection of probability distributions for extreme rainfall is a fundamental issue. For this reason, this study was focused on understanding possible distributional changes in annual daily maximum rainfalls (AMRs) over time in Sri Lanka using quantile regression. A simplified nine-category distributional-change scheme based on comparing empirical probability density function of two years (i.e. the first year and the last year), was used to determine the distributional changes in AMRs. Daily rainfall series of 13 station over Sri Lanka were analyzed for the period of 1960-2015. 4 distributional change categories were identified for the AMRs. 5 stations showed an upward trend in all the quantiles (i.e. 9 quantiles: from 0.05 to 0.95 with an increment of 0.01 for the AMR) which could give high probability of extreme rainfall. On the other hand, 8 stations showed a downward trend in all the quantiles which could lead to high probability of the low rainfall. Further, we identified a considerable spatial diversity in distributional changes of AMRs over Sri Lanka.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.499-499
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• 2018

Hydro-meteorological extremes are trivial in these days. Therefore, it is important to identify extreme hydrological events in advance to mitigate the damage due to the extreme events. In this context, exploring temporal distribution of sub-daily extreme rainfall at multiple rain gauges would informative to identify different states to describe severity of the disaster. This study proposehidden Markov chain model (HMM) based rainfall analysis tool to understand the temporal sub-daily rainfall patterns over South Korea. Hourly and daily rainfall data between 1961 and 2017 for 92 stations were used for the study. HMM was applied to daily rainfall series to identify an observed hidden state associated with rainfall frequency and intensity, and further utilized the estimated hidden states to derive a temporal distribution of daily extreme rainfall. Transition between states over time was clearly identified, because HMM obviously identifies the temporal dependence in the daily rainfall states. The proposed HMM was very useful tool to derive the temporal attributes of the daily rainfall in South Korea. Further, daily rainfall series were disaggregated into sub-daily rainfall sequences based on the temporal distribution of hourly rainfall data.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.17-28
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• 2017

최근 국지성 집중호우 및 돌발홍수와 같은 급격한 기상변화로 인한 기상재해의 발생빈도가 증가함에 따라 고해상도의 기상레이더 강우자료를 사용한 수공학 분야의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기상레이더는 넓은 지역에 걸쳐 실시간으로 강우현상 감시가 가능하며 지상우량계로는 파악이 불가능한 미계측유역을 통과하는 강우장의 이동 및 변동성 파악이 가능한 장점이 있지만 대기 중 존재하는 수상체로부터 반사되는 반사도를 사용하여 강우량을 산정하므로 시공간적 오차가 존재한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다변량 Copula 함수를 활용하여 레이더 강우에 존재하는 시공간적 오차를 규명하고 레이더 강우앙상블 생산기법을 개발하였다. 개발된 모형으로부터 생산된 레이더 강우앙상블은 통계적 효율기준 분석결과 우수한 모형성능을 확인하였으며 추가적으로 극치호우 및 강우시계열 패턴 분석결과 지상강우의 특성을 효과적으로 재현하는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.1861-1870
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• 2013

최근 기후변화 영향으로 인해 수문변동성이 크게 증가되고 있으며 이러한 변동성을 고려하기 위한 방안으로서 강수량 모의발생 기법에 대한 중요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 복잡한 강수발생 패턴을 인지하고 강수량의 다양한 분포특성을 고려할 수 있는 혼합분포를 이용한 동질성 Hidden Markov Chain(HMM) 모형을 제안하였다. HMM 모형의 개선효과를 검증하기 위해서 기존 Markov Chain 모형과 비교 하였으며 서울관측소 및 전주관측소를 대상으로 연구를 진행하였다. 계절강수량 및 일강수량 등 다양한 시간규모에서 모형의 적합성을 평가하기 위해서 천이확률, 평균, 분산, 왜곡도 및 첨예도 등을 비교하였으며 HMM 모형이 기존 Markov Chain 모형에 비해서 개선된 모의능력을 확인할 수 있었다. 특히, HMM 모형은 극치강수량을 재현하는데 있어서 기존 Markov Chain 모형에 비해서 월등한 모의능력을 보여주었다. 이러한 점에서 장기유출량 및 확률홍수량 등을 산정하기 위한 입력자료로 활용이 충분히 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.905-916
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• 2018

본 연구의 목적은 금강유역($9,645.5km^2$)을 대상으로 극한 기후변화 사상에 따른 수문 및 유황의 변동을 평가하는 것이다. 본 연구에서는 객관적인 극한 기후변화 사상을 평가하기 위해 강우관련 극한지수(STARDEX)를 적용하고, GCM 10개의 RCP 8.5 기후변화 시나리오에 대해 4개의 평가기간별(Historical: 1975~2005, 2020s: 2011~2040, 2050s: 2041~2070, 2080s: 2071~2100)로 분석하였다. 분석 결과 5개의 습윤(CESM1-BGC, HadGEM2-ES), 중간(MPI-ESM-MR) 건조(INM-CM4, FGOALS-s2) 극한 기후변화 사상 시나리오를 선정하여 SWAT 모형에 적용하였다. 2080s 기간에서 중간시나리오 대비 2080s의 증발산은 -3.2~+3.1 mm로 변화하였고, 2080s의 총 유출량은 $+5.5{\sim}+128.4m^3/s$ 변화하였다. 건조한 시나리오의 경우 2020s 중간시나리오대비 큰 변화를 보였다. 건조한 시나리오에서의 2020s의 증발산량은 -16.8~-13.3 mm의 변화를 보였고, 총 유출량은 $-264.0{\sim}132.3m^3/s$의 변화를 보였다. 유황 변동의 경우, 2080s 기간의 습윤한 시나리오에서 CFR은 +4.2~+10.5, 2020s 기간의 건조한 시나리오에서는 +1.7~2.6으로 변화 하였다. 극한 기후변화 시나리오를 적용한 금강유역의 수문인자의 변화에 따라 유황분석을 실시한 결과, INM-CM4는 극한 건조상태를 나타내기에 적절한 시나리오로 나타났고 FGOALS-s2는 유황변동이 큰 가뭄 상태 분석에 적절한 시나리오로 나타났다. HadGEM2-ES는 유황변동이 작게 나타났기 때문에 최대유량 분석 시 활용 가능한 시나리오로 평가되었고, CESM1-BGC의 경우 유황변동이 큰 것으로 나타나 극한 홍수 분석 시 적용할 수 있는 시나리오로 평가되었다.