• 제목/요약/키워드: rainfall interception

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Estimation of stormwater interception ratio for evaluating LID facilities performance in Korea

  • Choi, Jeonghyeon;Lee, Okjeong;Lee, Jeonghoon;Kim, Sangdan
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권1호
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    • pp.19-28
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    • 2019
  • To minimize the impact of urbanization, accurate performance evaluation of Low Impact Development (LID) facilities is needed. In Korea, the method designed to evaluate large-scale non-point pollution reduction facilities is being applied to LID facilities. However, it has been pointed out that this method is not suitable for evaluating the performance of relatively small-scale installed LID facilities. In this study, a new design formula was proposed based on the ratio of LID facility area and contributing drainage area, for estimating the Stormwater Interception Ratio (SIR) for LID facilities. The SIR was estimated for bio-retentions, infiltration trenches and vegetative swales, which are typical LID facilities, under various conditions through long-term stormwater simulation using the LID module of EPA SWMM. Based on the results of these numerical experiments, the new SIR formula for each LID facility was derived. The sensitivity of the proposed SIR formula to local rainfall properties and design variables is analysed. In addition, the SIR formula was compared with the existing design formula, the Rainfall Interception Ratio (RIR).

강우유출수 차집능력 증대형 빗물받이의 성능 평가 (Evaluation of Catchbasin for Increasing Interception Capability of Stormwater Runoff)

  • 한상종;신현준;황환국
    • 상하수도학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.567-575
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    • 2017
  • It is not cost effective to raise the density of catch basins in preparation for heavy rainfall in terms of construction and maintenance. Our researchers have developed the new catch basin for increasing interception capacity of runoff with internal filtration structure. To compare interception capacity of an existing catch basin with the invented catch basin, a hydraulic experiment device with 4% of road gradients and 0.2% of road gradients was constructed. For runoff conditions of 4.4 l/s, 6.7 l/s and 10.4 l/s, capability of runoff and separation capability of debris (sand and leaves) were evaluated. As the main experimental results, the effectiveness of the developed catch basin has been verified with an increase in interception rate of approximately 22% for the runoff of 6.7 l/s as heavy rainfall. However, the results of invented catch basin showed only 4.5% of settlement rate of debris regarding sand. Therefore, the authors proposed an improved tilted screen structure additionally. After reviewing the performance of improved catch basin, application of the invented catch basin is expected to drain runoff effectively when it is applied to the faulty road drainage section.

도시조경수의 우수차집 효과와 계량모델 - 7개 향토수종을 대상으로 - (Rainfall Interception by and Quantitative Models for Urban Landscape Trees - For Seven Native Species -)

  • 박혜미;조현길;김진영
    • 한국조경학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.30-40
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    • 2021
  • 본 연구는 국내에서 식재빈도가 높은 7개 조경수종을 대상으로 수관의 우수차집비율을 분석하고, 이를 기반으로 수종별 단목의 연간 우수차집량을 유추하는 계량모델을 마련하였다. 연구대상 수종은 느티나무, 단풍나무, 소나무, 왕벚나무, 은행나무, 잣나무, 전나무 등이었다. 수종별 수관의 평균 우수차집비율은 각각 잣나무 35.8%, 전나무 34.1%, 느티나무 31.0%, 소나무 27.6%, 은행나무 26.9%, 단풍나무 18.6%, 왕벚나무 18.4% 등의 순이었다. 계량모델의 r2은 0.90~0.99 범위로서 적합도가 높았다. 수종별 연간 우수차집량은 흉고직경 20cm 기준 느티나무가 5.1m3/주/년으로서 가장 많았고, 이어서 잣나무 4.1m3/주/년, 전나무 3.1m3/주/년, 은행나무 2.8m3/주/년, 소나무 2.1m3/주/년, 왕벚나무 1.9m3/주/년, 단풍나무 1.8m3/주/년 등의 순이었다. 수관폭 4m 기준의 경우에는 잣나무가 5.0m3/주/년으로서 가장 많았고, 이어서 전나무 4.4m3/주/년, 느티나무 4.1m3/주/년, 은행나무 3.3m3/주/년, 소나무 2.9m3/주/년, 단풍나무 2.1m3/주/년, 왕벚나무 1.9m3/주/년 등의 순으로 나타났다. 즉, 도시조경수의 연간 우수차집량은 상록수 또는 수관밀도가 높은 수종이 많은 경향이었다. 본 연구는 도시녹지의 우수차집 효과 관련 연구가 미진한 국내 현실에서, 조경수의 연간 우수차집량을 산정할 수 있는 초석을 새롭게 마련하였다. 이 연구결과는 정부, 지자체, 및 기업에서 시행하는 생태조경 사업과 관련하여 조경수의 우수차집 효과를 평가하는 공공기반기술로서 유용할 것으로 기대한다.

원자력 사고 중 강우에 의한 음식물 오염영향을 고려한 역동학적 섭식경로모델 개선 (Improvement of a Dynamic Food Chain Model Considering the Influence of Radioactive Contamination of Foods by Rainfall During a Nuclear Emergency)

  • 황원태;김은한;한문희;최용호;이한수;이창우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제27권1호
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    • pp.21-26
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    • 2002
  • 원자력 사고로 인해 방사성물질이 환경으로 방출되는 기간동안 강우가 있을 경우 음식물의 오염 영향을 고려하기 위해 개발된 역동학적 섭식경로모델을 개선하였다. 이를 위해 핵종별 강우량에 따른 농작물에 대한 습차단 상수를 유도하였으며, 아울러 개발된 역동학적 섭식경로모델에 대한 수학적 모델을 재정립하였다. 평가결과, 같은 지표위 농도에 대해 강우는 음식물의 오염을 크게 감소시키며 강우량 증가에 따라 오염은 급격히 감소하였다. 이러한 사실은 원자력 사고 기간동아 강우가 있을 경우 농작물의 건차단 만을 고려한 기존 역동학적 섭식경로모델을 사용하여 평가하였을 때 그 결과는 과대 평가될 수 있다는 사실을 나타낸다. 본 연구에서 고려하는 핵종 ($^{137}Cs,\;^{90}Sr,\;^{131}I$) 중에서 강우량에 따른 음식물의 농도 감소는 $^{131}I$에서 가장 뚜렷하게 나타났으며, $^{90}Sr$이 가장 영향이 적었다.

일본 서부 낙엽활엽수림의 차단 강수가 토양호흡에 미치는 영향 평가 (Experimental Estimation of the Effect of Rainfall Interception on Soil Respiration in a Broad-leaved Deciduous Forest in Western Japan)

  • 타마이 코지
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.247-251
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    • 2009
  • 강우가 토양 호흡에 미치는 영향을 평가하기 위해, 일본 서부에 위치한 활엽수림에서 2001년 2월 20일부터 11월 19일까지 강우를 차단한 상태에서 토양 $CO_2$ 플럭스를 측정하였다. 강우가 차단된 관측지의 토양 호흡($F_c$)의 일변화는 0.2m 깊이의 토양 온도의 일변화와 매우 비슷하였으며, 자정에 최고값을 보이고 정오에서 이른 오후 사이에 최저값을 나타내었다. 이러한 뚜렷한 일변화 패턴은 같은 관측지에서 강우가 차단되지 않은 상태에서 관측된 선행연구의 결과(뚜렷한 일변화의 부재)와 대조되었다. 또한, 자연상태의 가능토양호흡(potential soil respiration, $F_{cal}$)의 크기와 비교할 때, 강우가 차단된 관측지의 토양호흡은 매우 큰 차이(예를 들면, 토양수분이이 부족할 때 약 50% 감소)를 보였다. 이 연구결과는 강우가 토양 $CO_2$ 플럭스의 크기뿐만이 아니라 토양온도의 연직 프로파일을 바꿈으로써 토양호흡의 일변화 양상에도 영향을 미침을 보여준다.

산불피해지에 있어서 강우패턴에 따른 침식토사량의 변화 (Rainfall Pattern Regulating Surface Erosion and Its Effect on Variation in Sediment Yield in Post-wildfire Area)

  • 서정일;전근우;김석우;김민식
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권4호
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    • pp.534-545
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    • 2010
  • 산불피해지의 급경사면에 있어서 지표토사의 침식에 영향을 미치는 강우의 형태와 강도를 산불의 피해강도 및 경과년수별로 파악하고, 그에 따른 침식토사량의 변화와 그 원인을 해석하기 위해 2000년도에 발생한 산불피해지 가운데 강원도 삼척시 인근지역을 대상으로 저 중 고강도산불피해를 입은 산림에 각각 3개소씩, 총 9개의 조사구를 선정하여 침식토사량을 측정하였다. 그 결과, 산불피해의 강도가 감소함에 따라, 그리고 산불발생 후의 경과년수가 증가함에 따라 지표토양의 침식에 영향을 미치는 강우형태는 일강우량에서 실효우량으로 변화하였으며, 토양침식에 영향을 미치는 강우강도는 점차 증가하는 것으로 나타났다. 산불이 발생하게 되면 식생에 의한 강우차단이 저감될 뿐만 아니라 토양공극이 감소되어 침투능 역시 저하되며, 이러한 유수의 표면유출에 관여하는 물리적 생태학적 조건은 산불피해의 강도 및 경과년수에 따라 다양화된다. 이러한 현상은 산불피해지의 토양침식에 직접적인 영향을 미쳐 산불피해의 강도가 감소함에 따라, 그리고 산불발생 후의 경과년수가 증가함에 따라 침식토사량은 경감되었으며, 그 증가추세 역시 감소되는 것으로 나타났다. 따라서 산불피해지의 다양한 물리적 생태학적 조건을 고려한 종합적인 복원 및 관리방안의 수립이 절실히 요구된다.

Effect of the climate change on groundwater recharging in Bangga watershed, Central Sulawesi, Indonesia

  • Sutapa, I Wayan
    • Environmental Engineering Research
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    • 제22권1호
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    • pp.87-94
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    • 2017
  • This study was conducted to determine the effect of the climate change to the level of groundwater recharging. This research was conducted on the watershed of Bangga by using the Soil Water Balance of MockWyn-UB model. Input data compose of evapotranspiration, monthly rainfall, watershed area, canopy interception, heavy rain factor and the influence of climate change factors (rainfall and temperature). The conclusion of this study indicates that there is a decreasing trend in annual groundwater recharge observed from 1995 to 2011. The amount of groundwater recharge varied linearly with monthly rainfall and between 3% to 25% of the rainfall. This result implies that rain contributed more than groundwater recharge to runoff and evaporation and the groundwater recharge and Bangga River discharge depends largely on the rainfall. In order to increase the groundwater recharge in the study area, reforestation programmes should be intensified.

산지 소유역의 홍수유출 예측을 위한 모의발생 수문모형의 개발 (Development of Hydrologic Simulation Model to Predict Flood Runoff in a Small Mountaineous Watershed)

  • 권순국;고덕구
    • 한국농공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.58-68
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    • 1988
  • Most of the Korean watersheds are mountaineous and consist of various soil types and land uses And seldom watersheds are found to have long term hydrologic records. The SNUA, a hydrologic watershed model was developed to meet the unique characteristics of Korean watershed and simulate the storm hydrographs from a small mountaineous watershed. Also the applicability of the model was tested by comparing the simulated storm hydrographs and the observed from Dochuk watershed, Gwangjugun, Kyunggido The conclusions obtained in this study could be summarized as follows ; 1. The model includes the simulation of interception, evaporation and infiltration for land surface hydrologic cycle on the single storm basis and the flow routing features for both overland and channel systems. 2. Net rainfall is estimated from the continuous computation of water balance at the surface of interception storage accounting for the rainfall intensities and the evaporation losses at each time step. 3. Excess rainfall is calculated by the abstraction of infiltration loss estimated by the Green and Ainpt Model from the net rainfall. 4. A momentum equation in the form of kinematic wave representation is solved by the finite differential method to obtain the runoff rate at the exit of the watershed. 5. The developed SNUA Model is a type of distributed and event model that considers the spatial distribution of the watershed parameters and simulates the hydrograph on a single storm basis. 6. The results of verification test show that the simulated peak flows agree with the observed in the occurence time but have relative enors in the range of 5.4-40.6% in various flow rates and also show that the simulated total runoff have 6.9-32% of relative errors against the observed. 7. To improve the applicability of the model, it was thought that more studies like the application test to the other watersheds of various types or the addition of the other hydrologk components describing subsurface storages are needed.

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제주 곶자왈 산림의 물순환 특성에 따른 수원함양률 분석 (Analysis on Water Retention Rate according to Water Cycle Characteristics in Jeju Gotjawal Forest )

  • 김재훈;임홍근;최형태;이기문;문혜원;최형순
    • 한국환경과학회지
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    • 제31권12호
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    • pp.1013-1025
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    • 2022
  • This study was carried out to analyze water cycle characteristics and evaluate water retention function in Jeju Gotjawal forest from 2013 to 2017. The average ratio of throughfall, stemflow, interception loss in Seonhul Gotjawal (SH) and Cheongsu Gotjawal (CS) was 43.1%, 15.8%, and 41.1%, respectively. Rainfall-throughfall, rainfall-stemflow, and rainfall-interception loss were expressed as linear regression equation (p<0.001). The comparison results showed that SH was higher than CS (p<0.05), indicating that the canopy area had an important effect on the difference in stand structure. The average water resources retention rate of the Gotjawal region was 41.9%, which is similar to the total water resources retention rate (40.6%) of Jeju Special Self-Governing Province (JSSGP). Currently, the development of Gotjawal is in progress in JSSGP. The development of Gotjawal will lead to a decrease in the water resources retention rate due to changes in the surface environment such as an increase in impervious areas, which will affect the total groundwater content of JSSGP. Therefore, the conservation of the Gotjawal area is judged to be very important from the point of view of water conservation.