• 제목/요약/키워드: stage-discharge relationship

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부자 측정 시 식생을 고려한 유량산정에 관한 연구 (Discharge Computation from Float Measurement in Vegetated Stream)

  • 이태희;정성원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권2호
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    • pp.307-316
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    • 2019
  • 하도 내 식생발달은 흐름저항을 크게하여 홍수 시 하천 수위를 상승시키고 수위-유량관계의 변화에도 영향을 미치고 있다. 홍수 시 수위가 첨두에 도달하고 하강하여 하도 내 드러난 식생은 대부분 도복(倒伏, prone) 상태에 있다. 이렇게 식생이 도복상태로 되어있는 식생층 구간은 식생된 개수로 흐름의 유속분포를 고려하였을 때 유속이 0인 지점의 높이로 고려된다(Stephan and Guthnecht, 2002). 그러나 부자 측정에 의한 유량산정에 있어서 식생층 구간의 높이를 고려하지 않고 하상높이를 유하면적으로 적용하면 유량이 과대 산정되는 경향이 발생한다. 본 연구에서는 식생된 하천에서 정도 높은 유량을 산정하기 위해 영강의 점촌, 내성천의 향석 지점에서 홍수 후 식생층 높이를 측량하고 통수단면적에서 식생층 투영면적을 제외하여 유량을 산정하였다. 그 결과, 유량의 규모에 따라 차이는 있지만 최소 4.34 %에서 최대 10.82 %의 유량편차를 보였다. 따라서 홍수 시 통수단면적을 적용하여 유량을 산정하는 유속-단면적 방법에 있어서 식생하천에서 식생층 높이의 투영면적을 고려하여 유량을 산정한다면 좀더 적합한 유량산정이 이루어질 것으로 판단된다.

동역학적 수치모형을 이용한 합류부 홍수위 분석 (Analysis of Flood Stage in a Confluence using the Dynamic Numerical Model)

  • 김지성;김극수;김원;김상호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5B호
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    • pp.453-461
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    • 2009
  • 본 연구에서는 한강와 평창강이 만나는 합류부 상류, 특히 영월지점에서 발생하는 홍수위의 배수영향을 분석하기 위하여, 최근 홍수사상들에 대한 적절한 경계조건을 사용하고 조도계수를 보정함으로써 동역학적 흐름해석 모형을 구축하였다. 구축된 모형을 사용하여 본류 및 지류의 다양한 유입량 조건이 발생할 경우, 영월지점에서 발생 가능한 수위-유량 관계곡선의 변화를 살펴보고, 지류 유입에 따른 홍수위의 영향범위를 분석하였다. 분석결과, 영월지역에서는 지류유입 조건에 따라 매우 다른 수위-유량관계곡선들이 작성되었고, 지류 유입으로 인하여 동일한 유량에서 약 4.0 m정도 수위차이가 발생하였다. 따라서 영월 지점과 같이 지류 합류에 의한 배수영향을 크게 받는 지점에서는 단일 수위-유량관계를 결정하는 것이 매우 어려움을 보였고, 지류 유입으로 인한 홍수위 변화는 합류점 상류 약 8.0 km까지 미치는 것으로 분석되었다. 향후 합류부 배수영향을 크게 받는 지점의 홍수위 예측을 위해서는 기존 수문학적 모형보다 잘 보정되고 검증된 완전한 동역학적 모형이 활용되어야 할 것으로 판단된다.

Estimating Groundwater Level Change Associated with River Stage and Pumping using Time Series Analyses at a Riverbank Filtration Site in Korea

  • Cheong, Jae-Yeol;Hamm, Se-Yeong;Kim, Hyoung-Soo;Lee, Soo-Hyoung;Park, Heung-Jai
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권10호
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    • pp.1135-1146
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    • 2017
  • At riverbank filtration sites, groundwater levels of alluvial aquifers near rivers are sensitive to variation in river discharge and pumping quantities. In this study, the groundwater level fluctuation, pumping quantity, and streamflow rate at the site of a riverbank filtration plant, which produces drinking water, in the lower Nakdong River basin, South Korea were interrelated. The relationship between drawdown ratio and river discharge was very strong with a correlation coefficient of 0.96, showing a greater drawdown ratio in the wet season than in the dry season. Autocorrelation and cross-correlation were carried out to characterize groundwater level fluctuation. Autoregressive model analysis of groundwater water level fluctuation led to efficient estimation and prediction of pumping for riverbank filtration in relation to river discharge rates, using simple inputs of river discharge and pumping data, without the need for numerical models that require data regarding several aquifer properties and hydrologic parameters.

수문을 통한 흐름의 유량계수 분석 (Discharge Coefficient of flow through Gate piers)

  • 김채수;남선우
    • 물과 미래
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    • 제22권1호
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    • pp.91-98
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    • 1989
  • 본 연구는 하구호의 배수문을 통한 배수량 추정공식중 잠류의 경우 유량계수를 1984∼1987년 영산호의 배수문에서 관측된 자료를 이용하여 분석하였다. 분석결과 유량계수는 무차원 변수 수위차일수심비 및 수면강하도와의 복합함수관계를 가지고 있었다. 기존방법과 본 방법을 이용 배수량을 추정 비교 검증한 결과 본 방법이 실배수량과 일치하였고 기존 방법중 적용가능한 방법을 도출하였다.

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조석에 따른 영산강 하구의 물리적 환경 및 식물플랑크톤 크기구조: 소조기 (Tidal Influence on Physical Parameters and Phytoplankton Size Structure in Youngsan River Estuary during Neap Tide)

  • 박건우;이다혜;신용식
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.325-334
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    • 2017
  • To understand the changes in physical parameters and phytoplankton size structure caused by tides, a fixed station in the Youngsan River estuary was monitored at 2-h intervals, on April 28, 2012 and August 12, 2012. No clear relationship was observed between the temperature and salinity changes and tidal levels in April. However, in August, temperature decreased during the ebb tide and increased during the flood tide, while salinity showed the opposite trend. In addition, there was no specific change in the phytoplankton biomass corresponding to tidal levels in April. In August, the total chlorophyll a and the biomass of net phytoplankton (>$20{\mu}m$) increased almost 20 times during the ebb tide and decreased during the flood tide. The biomass of nanophytoplankton (<$20{\mu}m$) showed a similar variation in response to tidal level changes. In April, the relationship between percent contributions of phytoplankton size structure and tidal levels was not clear. In August, the net phytoplankton was dominant in the early stage and nanophytoplankton was dominant in the later stage, while contribution of nanophytoplankton and net phytoplankton increased at high tide and low tide, respectively. Therefore, in April, other factors such as freshwater discharge were more important than the tide, whereas in August, when no freshwater discharge was recorded, the changes in semidiurnal tides influenced the physical parameters and phytoplankton dynamics. These results could contribute to the understanding of phytoplankton dynamics in the Youngsan River estuary.

관개용수로에서의 수면곡선 계산 (Water Surface Profile Computations at Irrigation Channel Networks)

  • 김현준;박승우
    • 한국농공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.114-120
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    • 1988
  • A water surface profile computation model using a standard step procedure was developed for gradually varied flow at an irrigation channel network. Flow characteristics ab Banweol district near Suweon were field monitored during irrigation periol of 1987. The model was applied to the main system at the district and the simulation results were compared to the field data. The results are sumrnarized as follows ; 1. The simulated water surface profiles from the model were in good agreement with the measured water surface profiles at different flow rates. 2. The model applicability for defining a stage-discharge relationship at a channel reach was demonstrated with reasonable accuracy when water stage and friction factor were given. 3. The roughness coefficient was found to be a major factor sigrificantly affecting computed water surface profile among a few physical input parameters for the model.

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인공신경망과 유전자알고리즘의 결합모형을 이용한 수위예측에 관한 연구 (Study on Water Stage Prediction Using Hybrid Model of Artificial Neural Network and Genetic Algorithm)

  • 여운기;서영민;이승윤;지홍기
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권8호
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    • pp.721-731
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    • 2010
  • 강우-유출 관계는 유역의 수많은 시 공간적 변수들에 의해 영향을 받기 때문에 매우 복잡하여 예측하기 힘든 요소이다. 과거에는 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 혹은 경험적 모형 등을 사용하여 유출량을 예측하였으나 최근에는 인공신경망과 퍼지모형 그리고 유전자 알고리즘과 같은 인공지능기반의 모형들이 많이 사용되고 있다. 하지만 유출량을 예측하고자 할 때 학습자료 및 검정자료로써 사용되는 유출량은 수위-유량 관계곡선식으로부터 구하는 경우가 대부분으로 이는 이렇게 유도된 유출량의 경우 오차가 크기 때문에 그 신뢰성에 문제가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 선행우량 및 수위자료로부터 단시간 수위예측에 관해 연구하였으며, 이를 위해 오류역전파알고리즘을 이용한 신경망모형과 인공신경망의 가중치를 유전자 알고리즘에 의해 최적화시킨 모형 그리고 최적화된 상태에서 다시 학습을 진행하는 세 가지 모형에 대하여 적용한 결과 유전자 알고리즘을 사용하여 신경망을 학습시킨 모형이 다른 모형들에 비해 우수한 결과를 보여주고 있으며 예측시간이 길어지더라도 예측력이 크게 떨어지지 않았다. 또한 입력자료로 강우와 수위를 사용한 모형보다는 수위를 사용한 모형에서 조금 더 우수한 결과를 보여주었다.

수치모형을 이용한 수위-유량관계 개발 (Determination of Stage-Discharge Relationship using the Numerical Model)

  • 김원;김치영;김동구;이찬주;황석환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.319-323
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    • 2005
  • 연속적인 유량자료의 생산을 위해 일반적으로 단일 곡선 형태의 수위-유량관계가 사용되고 있다. 그러나 홍수수문곡선 상승부와 하강부의 기울기, 조도계수, 하상경사 등 흐름에 영향을 미치는 여러 인자에 의해 수위-유량곡선은 단일 형태가 아니라 복잡한 루프형태로 나타나게 된다. 지금까지 이론적으로는 이와 같은 수위-유량관계의 특성이 알려져 있긴 하였지만 복잡한 특성을 규명하는 것이 곤란하여 구체적으로 분석되지 못한 것이 현실이다. 이와 같은 특성의 분석을 위해서는 하천형상과 더불어 하천 흐름의 동역학적인 분석이 필요하다. 본 연구에서는 댐 직하류 지점의 수위와 유량의 분석을 통하여 실제 발생하고 있는 수위-유량관계의 복잡성을 확인하였고, 수치모형에 의해 복잡한 수위-유량관계를 재현하였다. 분석 결과 모든 지점에서 수위-유량관계가 매우 복잡한 형태로 나타나 일반적으로 사용되는 단일곡선과는 많은 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한 수치모형에 의해 이와 같은 복잡한 수위-유량관계가 잘 재현될 수 있음을 증명하였다. 이와 같은 결과는 기존에 사용되고 있는 단일 곡선형 수위 -유량관계가 많은 오차를 포함하고 있음을 나타내며, 적절한 수치모형에 의해 이와 같은 한계를 극복할 수 있는 것을 나타낸다고 할 수 있다.

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전기트리 발생/열화진행과 PD와의 관계분석 (Analysis relationship with PD characteristics and occurrence of electrical treeing)

  • 정해은;박성희;임기조;강성화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1476-1477
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    • 2006
  • Solid insulation exposed to voltage is degraded and by electrical tree process. And the degradation of the insulation is accelerated by voltage application. For this experimental, specimen of electrical tree model is made by XLPE(cross-linked polyethylene). And the size of the specimen is 7*5*7 $mm^3$. Distance of needle and plane is 2mm. Voltage applied for acceleration test are 12kV. And distribution characteristic of degraded stage is studied too. As a PD detecting and data process, discharge data acquire from PD detecting system(Biddle instrument). Their results of PD distribution show good present and are good discriminating skill.

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수위-유량 관계식의 경년별 정확도 분석 (Accuracy of the annual prediction of the stage-discharge relationship)

  • 최성욱;권범수;이성진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.516-520
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    • 2012
  • 홍수시 유속 및 유량을 직접 측정하기 어려우므로 수위-유량 관계식을 이용하면 편리하다. 그러나 수위-유량 관계는 유량 및 하도조건에 따라 변화하므로 매년 갱신하여 사용하는 것을 권장하고 있다. 본 연구에서는 초음파유속계 (Ultrasonic Velocity Meter: UVM)에 의한 연속적인 수위 및 유량 측정자료를 이용하여 수위-유량 관계를 구축하고 제시된 수위-유량 관계식을 적용하여 정확도를 분석하였다. 측정자료는 임진강 적성지점으로 2008년부터 2010년까지 7월 및 8월 자료를 대상으로 하였다. 초음파유속계는 홍수기 연속적인 수위와 유량의 측정이 가능하므로 측정자료에 의한 수위-유량 관계는 일반적으로 단일 홍수사상에 대해 고리 (loop) 모양을 보였다. 또한, 초음파유속계에 의한 수위 및 유량 측정이 안정된 경우 수위-유량 관계식은 고리 형태의 수위-유량 관계의 중앙을 관통하는 것으로 나타났다. 수위유량 관계식의 정확도는 당해 연도 측정자료에 대한 오차가 가장 작았으며, 오차의 크기가 차년도 자료 그리고 전년도 자료 순으로 나타났다. 이는 하천에 홍수 유과 이후 수위-유량 관계식을 개선해 주어야 하는 필요성을 제시한다.

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