• 제목/요약/키워드: river hydraulics

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우리 나라 沖積河川 河床傾斜의 水理機何 特性에 관한 연구 (A preliminary study of the hydraulic-geometrical relations of bed slope in some selected alluvial rivers)

  • 우효섭;유권규;박종관
    • 대한지리학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.253-265
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    • 1994
  • 본 연구에서는 하상이 주로 모래로 이루어진 우리 나라 충적하천에서 종단 하상경 사와 하천수리량과의 관계를 조사하였다. 조사대상 하천들은 주로 대하천의 1차 지류 중에 서 평형상태에 있다고 보여지는 하천들이다. 평형상태를 검토하기 위해서 Richards의 평형 하천의 조건을 참고하였다. 본 연구에서 채택된 방법은 Leopold와 Maddock식 형태와 Garde식 형태 두 가지이며, 이를 위하여 유역면적 100-2,000$ extrm{km}^2$ 까지의 18개 하천에 대해 상 류로부터 하천거리에 따른 하상경사, 유역면적, 하상재료 크기의 변화 등을 조사하였다. 조 사대상 충적하천에서 하상경사와 유역면적 및 하상재료의 크기 변화를 7개 하천자료를 이용 하여 Garde식 형태로 표시한 결과는 하상재료 크기의 변화에 대한 신뢰성 있는 자료의 부 족으로 현단계로서는 객관성이 부족한 것으로 보여진다. 14개 하천자료를 이용하여 얻어진 Leopold와 Maddock식 형태로 표시한 하상경사 S는 유역면적 A와 유역면적의 변화계수 0.0063 0.0063 $eta$를 이용하면 S = $S_{0}$ $A_{0}$$^{-------- +0.51}$A-$^{-------- -0.51}$$\beta$ $\beta$ 표시할 수 있다. 이 식에 의하면 조사대상 충적하천의 종단하상경사는 개략 적으로 유역면적의 -0.6승 정도에 비례하는 것으로 나타났다.

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하천 관리를 위한 원격탐사 자료 기반 식생 분류 기법 (Vegetation classification based on remote sensing data for river management)

  • Lee, Chanjoo;Rogers, Christine;Geerling, Gertjan;Pennin, Ellis
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.6-7
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    • 2021
  • 하천에서의 식생 활착은 지형, 생태, 수리학 등의 학문 분야 뿐만 아니라 하천 관리 실무에서도 중요한 이슈 중에 하나로서 하천 식생 문제는 홍수 관리와 생태계 보전이라는 상반되는 가치의 조화에 직결된다. 국내에서는 2000년대 이후 댐 하류 조절하천, 부영화된 소규모 지류하천, 4대강 사업 대상지 고수부지 등 다양한 조건에서 하천 식생 활착과 육역화 문제가 지속적으로 제기되어 왔다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 하천 내의 식생 분포를 원격탐사 자료를 기반으로 분류하는 기법을 제안하고 이를 내성천에 적용한 결과를 제시하였다. 내성천은 2014년부터 최근까지 지속적으로 식생 활착이 발생하여 하천 경관이 변화한 대표적인 사례 하천이다. 원격탐사 자료는 유럽항공우주국(ESA)에서 운영 중이며, Google Earth Engine에서 제공하는 Sentinel 1, 2 위성 영상을 사용하였다. 지상 참값(ground truth)으로는 수역, 사주, 초본, 목본 등을 포함한 8가지 유형으로 구분되어 있는 2016년 내성천 지표 피복 자료를 사용하였다. 분류를 위한 방법은 머신러닝 알고리듬의 하나인 랜덤 포레스트 분류 기법을 사용하였으며, 미리 선정된 10개 폴리곤 영역으로부터 1,000개의 표본을 추출하여 1/2씩 나누어 훈련 및 검증 자료로 사용하였다. 검증 자료 기반의 정확도는 82~85 %로 나타났다. 훈련을 통해 수립한 모형을 2016~2020년 자료에도 적용하여 연도에 따른 식생역의 변화 과정을 제시하였다. 본 논문의 기술적 한계와 개선 방안을 고찰하였다. 이 기법은 정량적인 식생 분포를 제공함으로써 하천에서의 홍수위 계산, 식생-수리모델링 등의 기술 분야 뿐만 아니라 간벌이나 하천 식생 회춘 유도(rejuvenation)과 같은 식생의 실무적 관리 측면에서도 활용도가 클 것으로 판단된다.

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정비된 하천에서 저수 수제에 의한 하도 지형과 수리 특성 변화 (Changes in Channel Geomorphology and Hydraulics by Submerged Spur Dikes at a Channelized Stream)

  • 김기흥;이형래;정혜련
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제2권1호
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    • pp.42-53
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    • 2015
  • 수제군 주변의 유동장 및 지형학적 변화에 대한 수리학적 효과를 분석하기 위하여, 본 연구는 영천강 만곡부에 설치된 저수 수제군 주변의 하도지형 특성의 변화에 대하여 모니터링과 수치모의를 수행하였다. 연구 대상지는 연장 190m로서 2008년 3월에 저수 수제군이 설치되었다. 현장 모니터링을 2008년 5월부터 2014년 4월까지 수행하였다. 설계된 수제 높이 보다 홍수시 수위가 더 높아져도 수제는 하안으로부터 흐름을 하도의 중심으로 밀어낸다. 따라서, 만곡부의 하도 안정을 위하여 설치된 수제군은 어느 정도 효과적으로 수리적 기능을 수행하고 있다. 시간의 경과에 따라 주수로가 하도의 중심으로 이동하면서 안정되었으며, 국소세굴에 의하여 수제 선단부 주변에 소가 형성되었다. 또한, 수제 사이에는 유사가 퇴적되었고, 하도에는 여울-소가 형성됨으로써 부수적으로 수제가 하도의 지형적 측면에서 다양한 물리적 특성을 창출함을 확인하였다.

The genetically healthy terrestrial orchid Liparis krameri on southern Korean Peninsula

  • CHUNG, Mi Yoon;CHUNG, Jae Min;SON, Sungwon;MAO, Kangshan;LOPEZ-PUJOL, Jordi;CHUNG, Myong Gi
    • 식물분류학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.324-333
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    • 2019
  • Neutral genetic diversity found in plant species usually leaves an indelible footprint of historical events. Korea's main mountain range (referred to as the Baekdudaegan [BDDG]), is known to have served as a glacial refugium primarily for the boreal and temperate flora of northeastern Asia. In addition, life-history traits (life forms, geographic range, and breeding systems) influence the within- and among-population genetic diversity of seed plant species. For example, selfing species harbor significantly less within-population genetic variation than that of predominantly outcrossers. A previous study of two Liparis species (L. makinoana and L. kumokiri) emphasizes the role of the abovementioned factors shaping the levels of genetic diversity. Liparis makinoana, mainly occurring on the BDDG and self-incompatible, harbors high levels of within-population genetic diversity (expected heterozygosity, HeP = 0.319), whereas there is no allozyme variation (HeP = 0.000) in L. kumokiri, which is self-compatible and mainly occurs in lowland hilly areas. To determine if this trend is also found in other congeners, we sampled five populations of L. krameri from the southern part of the Korean Peninsula and investigated the allozyme-based genetic diversity at 15 putative loci. The somewhat intermediate levels of within-population genetic variation (HeP = 0.145) found in L. krameri are most likely due to its occurrence in mountainous areas that, despite being outside of the main ridge of the BDDG, still served as refugia, and a self-incompatible breeding system. Management strategies are suggested for L. krameri and L. makinoana based on the levels and distribution of genetic diversity and inbreeding.

3차원 수치모형에 의한 횡월류위어의 수리학적 평가 (The Hydraulic Assessment of Side Weir using 3D Computational Fluid Dynamics Program)

  • 남기영;한건연;박홍성;김극수;최승용
    • 환경영향평가
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    • 제19권2호
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    • pp.153-168
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    • 2010
  • The objectives of this study are to analyze flow characteristics for a side weir, which is an inlet structure for flow discharge reduction in the main channel through 3 dimensional numerical analysis and to understand the efficiency of the overflow effect at the side weir. In this study over 40 simulations using FLOW-3D, a computational fluid dynamics program were conducted, and the results were analyzed to find the influence of the flow hydraulics, geometry, channel and weir shapes on the coefficient. It is especially considered the relatively high stage in downstream that may cause flow within channel to be backed up along the channel. Additionally by setting up the scale of simulations much larger than the existing test equipment designed by other researchers, it is intended to analyze more accurate hydraulic behavior along with the realistic hydraulic features such as structures and volumes of flow. The results show that for design with subcritical flow only if the Froude number of upstream is sustained below 0.5 and the length of weir is 33-100% of the width of channel, it is expected to improve the efficiency of the overflow over a side weir.

Numerical Analysis of Rainfall Induced Landslide Dam Formation

  • Do, Xuan Khanh;Regmi, Ram Krishna;Jung, Kwansue
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.245-245
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    • 2015
  • In the recent years, due to long-lasting heavy rainfall events, a large number of landslides have been observed in the mountainous area of the world. Such landslides can also form a dam as it blocks the course of a river, which may burst and cause a catastrophic flood. Numerical analysis of landslide dam formation is rarely available, while laboratory experimental studies often use assumed shape to analyze the landslide dam failure and flood hydraulics in downstream. In this study, both experimental and numerical studies have been carried out to investigate the formation of landslide dam. Two case laboratory experiments were conducted in two flumes simultaneously. The first flume (2.0 m 0.6 m 0.5 m) was set at $22^{\circ}$ and $27^{\circ}$ slope to generate the landslide using rainfall intensity of 70.0 mm/hr. On the other hand, the second flume (1.5 m 0.25 m 0.3 m) was set perpendicularly at the downstream end of the first flume to receive the landslide mass forming landslide dam. The formation of landslide dam was observed at $15^{\circ}$ slope of the second flume. The whole processes including the landslide initiation and movement of the landslide mass into the second channel was captured by three digital cameras. In numerical analysis, a two-dimensional (2D) seepage flow model, a 2D slope stability model (Spencer method) and a 2D landslide dam-geometry evaluation model were coupled as a single unit. This developed model can determine the landslide occurrence time, the failure mass and the geometry of landslide dam deposited in the second channel. The data obtained from numerical simulation results has good agreement with the experimental measurements.

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Estimation of tensile strength and moduli of a tension-compression bi-modular rock

  • Wei, Jiong;Zhou, Jingren;Song, Jae-Joon;Chen, Yulong;Kulatilake, Pinnaduwa H.S.W.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제24권4호
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    • pp.349-358
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    • 2021
  • The Brazilian test has been widely used to determine the indirect tensile strength of rock, concrete and other brittle materials. The basic assumption for the calculation formula of Brazilian tensile strength is that the elastic moduli of rock are the same both in tension and compression. However, the fact is that the elastic moduli in tension and compression of most rocks are different. Thus, the formula of Brazilian tensile strength under the assumption of isotropy is unreasonable. In the present study, we conducted Brazilian tests on flat disk-shaped rock specimens and attached strain gauges at the center of the disc to measure the strains of rock. A tension-compression bi-modular model is proposed to interpret the data of the Brazilian test. The relations between the principal strains, principal stresses and the ratio of the compressive modulus to tensile modulus at the disc center are established. Thus, the tensile and compressive moduli as well as the correct tensile strength can be estimated simultaneously by the new formulas. It is found that the tensile and compressive moduli obtained using these formulas were in well agreement with the values obtained from the direct tension and compression tests. The formulas deduced from the Brazilian test based on the assumption of isotropy overestimated the tensile strength and tensile modulus and underestimated the compressive modulus. This work provides a new methodology to estimate tensile strength and moduli of rock simultaneously considering tension-compression bi-modularity.

어도설치를 위한 댐하류 수리특성 분석 (Analysis on Hydraulic Characteristics in Down Stream of Dam for Fishway Construction)

  • 맹승진;이배성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제49권5호
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    • pp.11-20
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    • 2007
  • In this study, we reviewed the optimal space for the fishway and fish storage establishment in the section between the downstream of the Hwacheon dam and the confluence of the Pungsan river. The hydraulic stability of these facilities was also examined. In the section between the downstream of Hwacheon dam and the confluence of Pungsan river, the release flow of Hwacheon dam was set at $5,495m^3/s,\;6,110m^3/s$ and $7,537m^3/s$, and numerical simulations were executed for each instance using the HEC-RAS model and RMA-2. In the analysis of the flow velocity distributions in the subject section by release flows of Hwacheon dam, it was shown that there was over 5.0m/s of high flow velocity at Sta. $#1{\sim}Sta.$ #3, Sta. $#4{\sim}Sta.$ #6, and Sta. $#12{\sim}Sta.$ #13 of the sections analyzed in this study. The Sta. $#0{\sim}Sta.$ #1 was considered appropriate for the fishway and fish storage establishment. As seen in the results of the numerical stability review by release flow conditions of Hwacheon dam subject to the selected available areas fur fishway and fish storage, the topographically available section for the establishment of fishway and fish storage exists at Sta. $#1{\sim}Sta.$ #3 when the release flow of Hwacheon dam is $5,495m^3/s$, whereas Sta. $#0{\sim}Sta.$ #1 should be reviewed for the subject section for the establishment of fishway at release flows of $6,110m^3/s$ and $7,537m^3/s$, in addition to the figures gathered at the $5,495m^3/s$ release flow. Finally, the available section for the establishment of fishway and fish storage was determined to be Sta. $#0{\sim}Sta.$ #3. Further, if fishway and fish storage are established in the outer bank within this section, the high flow velocity section should be avoided. An alternative would be to establish for the fishway in the inner band on the section of Sta. #1 or Sta. #3.

퇴사로 인한 저수지내용적 감소에 관한 조사연구 (A Study on the Reduction of Reservoir Capacity by the Sedimentation)

  • 윤재한
    • 한국농공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.2741-2748
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    • 1972
  • 이상의 조사 분석 결과는 다음과 같은 결론을 내릴 수 있으며 계속 전국에 걸친 정밀한 조사를 실시하여 기설 저수지의 급수 능력과 이용방안 그리고 퇴사에 대한 연구를 해야 될 것으로 밉는다. 1. 저수지 유역의 기반암은 화강 암과 화강 편마암으로 분포되어 있고 모암 자체는 풍화 정도가 심하여 두터운 층을 나타내고 있으며 임상이나 피복상태가 비교적 불량하다. 2. 퇴사량은 년간 $120m^3/km^2-3,770m^3/km^2$의 큰 진폭을 나타내고 있어 유역 조건에 따른 차이가 극심함을 알 수 있으며, 평균 $877m^3/km^2$으로 대단히 많은 양을 나타내고 있다. 이는 한국 동란등의 영향을 받아 임상상태가 불량 하였음에 기인되며 앞으로의 조림 계획에 따라 임상이 양호하여 진다면 이의 양은 감소 될 것이다. 3. 31개 저수지의 평균 퇴적기간은 26개년이며, 유역 면적 대 몽리 면적의 비율은 3:1이다. 저수지의 내용적은 계획 당시의 $2,010ha{\cdot}m$에서 $1,759ha{\cdot}m$로 감소되었다. 이는 12.4%로서 년간 0.48%의 내용적 감소가 있었다. 4. 단위 저수심은 현재 370mm이며 대부분의 저수지가 급수의 부족을 나타내고 있다. 현황에 따라 매립하여 신규 개발 계획에 삽입하여야 될 곳도 있으며 존속 시키는 저수지에 대하여는 준설 또는 제당을 더 쌓기하여 필요한 수자원을 확보하는 것이 바람직하다. 대단지 계획 지구내에 있는 기설지구의 추가 필요수량은 신규 수원에서 보급하는 계획이 수립되여야 한다. 5. 보편적으로 규모가 크고 농조관내에 속하는 저수지는 유지관리 상태가 양호하나 규모가 작고 수리계 기타 형식으로 관리되는 저수지는 취수장치 또는 제당터에서의 누수등 극히 불량하며 수자원의 손실등 시설물의 유지 관리에 결함을 나타내고 있다. 6. 용수원 개발에 있어서 저수지의 시설과 아울러 중요한 것은 수원함양과 퇴사 방치를 위한 저수지 유역의 수림조성과 시설물의 유지관리 및 물관리의 철저를 기할 수 있는 강력한 대책이 요구된다.

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Converting Panax ginseng DNA and chemical fingerprints into two-dimensional barcode

  • Cai, Yong;Li, Peng;Li, Xi-Wen;Zhao, Jing;Chen, Hai;Yang, Qing;Hu, Hao
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제41권3호
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    • pp.339-346
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    • 2017
  • Background: In this study, we investigated how to convert the Panax ginseng DNA sequence code and chemical fingerprints into a two-dimensional code. In order to improve the compression efficiency, GATC2Bytes and digital merger compression algorithms are proposed. Methods: HPLC chemical fingerprint data of 10 groups of P. ginseng from Northeast China and the internal transcribed spacer 2 (ITS2) sequence code as the DNA sequence code were ready for conversion. In order to convert such data into a two-dimensional code, the following six steps were performed: First, the chemical fingerprint characteristic data sets were obtained through the inflection filtering algorithm. Second, precompression processing of such data sets is undertaken. Third, precompression processing was undertaken with the P. ginseng DNA (ITS2) sequence codes. Fourth, the precompressed chemical fingerprint data and the DNA (ITS2) sequence code were combined in accordance with the set data format. Such combined data can be compressed by Zlib, an open source data compression algorithm. Finally, the compressed data generated a two-dimensional code called a quick response code (QR code). Results: Through the abovementioned converting process, it can be found that the number of bytes needed for storing P. ginseng chemical fingerprints and its DNA (ITS2) sequence code can be greatly reduced. After GTCA2Bytes algorithm processing, the ITS2 compression rate reaches 75% and the chemical fingerprint compression rate exceeds 99.65% via filtration and digital merger compression algorithm processing. Therefore, the overall compression ratio even exceeds 99.36%. The capacity of the formed QR code is around 0.5k, which can easily and successfully be read and identified by any smartphone. Conclusion: P. ginseng chemical fingerprints and its DNA (ITS2) sequence code can form a QR code after data processing, and therefore the QR code can be a perfect carrier of the authenticity and quality of P. ginseng information. This study provides a theoretical basis for the development of a quality traceability system of traditional Chinese medicine based on a two-dimensional code.