• 제목/요약/키워드: water inflow

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장기유출모의를 위한 수문시계열 예측모형의 적용성 평가 (Application to Evaluation of Hydrologic Time Series Forecasting for Long-Term Runoff Simulation)

  • 윤선권;안재현;김종석;문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권10호
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    • pp.809-824
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    • 2009
  • 한정된 기간의 짧은 유출량 기록을 갖는 댐 유역에서의 수자원 시스템 거동예측은 수문학적 지속성여부에 대한 판단이 선행 되어야 하며 가용한 시계열자료에 대한 추계학적 분석을 통하여 실시하여야 한다. 본 연구에서는 계절형 ARIMA모형을 통하여 안동댐 유역의 강우량, 증발량 및 유출량 시계열자료로 월별 수문시스템 거동을 예측하였으며, 예측된 결과를 토대로 TANK모형과 ARIMA+TANK결합모형에 의한 장기유출모의를 실시하였다. 분석결과 관측자료의 특성을 비교적 잘 반영 하였으며, 댐 유입량 예측을 위한 추계학적 결합모형의 적용가능성을 검토하였다. 이는 상대적으로 유출량자료의 보유년한이 짧은 대상유역의 시계열 수문인자 예측을 통한 유출모의의 적용으로 수자원의 중 장기 전략수립에 도움이 되리라 사료된다.

GIS 기반의 하천흐름해석모형 RMA-2와 유역유출모형 HEC-1을 이용한 하천의 수리학적 특성 분석 연구 - 공도·평택 수위관측소 구간을 대상으로 - (A Study on Hydraulic Analysis using GIS-based RMA-2 and HEC-1 - For Stream Reach between Gongdo and Pyeongtaek Water Level Gauge Stations -)

  • 박민지;박근애;김성준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.124-135
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    • 2007
  • 본 연구는 SMS의 RMA-2를 이용한 하천흐름 해석에서 WMS HEC-1으로 모의된 하천 본류 및 지류의 수리량을 동적인 경계 입력자료로 하여 다양한 시나리오별로 하천내의 흐름 영향을 파악하고자 하였다. 안성천 유역의 공도와 평택수위관측소 구간(10.5km)에 대하여 WMS로 모의한 50, 100, 500, 1,000년 빈도별 시단위 유량을 본류 및 3개 지류의 유량 경계조건으로 적용하여 하천의 수리학적 특성을 분석하였다. SMS RMA-2의 동적 조건(dynamic type)으로 구동한 결과, 하천 본류구간의 시간별 수위 및 유속분포를 모의할 수 있었다. 빈도를 증가시킬수록 측점별 평균유속과 수위가 증가함을 확인할 수 있었으며, 특히 지류가 유입되는 본류지점의 가까운 하류부에서 하천 폭이 좁으면 유속이 크게 증가하였다.

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EFDC 모형을 이용한 낙동강에서의 2차원 수리해석 - 보 구간의 유속 및 도달시간 중심으로 - (2-D Hydrodynamic Analysis using EFDC in the Nakdong River - Focused on Velocity and Arrival Time Between Weirs -)

  • 김범진;김병현;한건연
    • 한국지리정보학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.36-52
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    • 2020
  • 본 연구에서는 낙동강을 대상으로 EFDC 모형을 구축하고, 2차원 수리해석을 수행하였다. 홍수기와 평수기에 대한 모의를 위해 실측수위, 보 방류량, 지류유입량을 포함하는 실측자료를 이용하였으며, 계산 결과를 관측소에서의 실측수위와 비교함으로서 적용 모형의 정확성과 적합성을 검증하였다. 또한, 계산결과에 대한 PBIAS, RSR, RMSE를 산정하여 모형의 통계적 정량적인 평가도 수행하였다. 모형의 검증 후 보의 일정 방류 시나리오 유량조건을 적용하여 각 보 구간별 평균유속을 산정하였으며, 산정된 평균유속은 유량조사사업단에서 조사한 평균유속과의 비교 및 검증을 실시하였다. 그리고 현장에서 실무적으로 적용 가능한 간편 도달시간 산정방법을 제안하고 그 방법을 적용하여 도달시간을 산정하였으며, 제안 방법은 홍수 예경보 등 현장의 실무에서 실제 적용이 가능할 것으로 기대된다.

한라산 1,100 m 지역의 대기 중 PM2.5에 함유된 이온 및 원소 성분의 조성특성 (Ionic and Elemental Compositions of PM2.5 at the 1,100 m-Highland of Mt. Hallasan in Jeju Island)

  • 이기호;허철구
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.865-875
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    • 2016
  • In this study, mass concentrations and chemical compositions of $PM_{2.5}$, including water-soluble ions and elements were determined at the 1,100 m-highland of Mt. Hallasan in Jeju Island across four seasons from August 2013 to August 2014. The average mass concentration of $PM_{2.5}$ was $12.5{\pm}8.41{\mu}g/m^3$ with 45.8% of the contribution from eight water-soluble ionic species. Three ionic species ($SO{_4}^{2-}$, $NH{_4}^+$, and $NO{_3}^-$) comprised 96.2% of the total concentration of ions contained in $PM_{2.5}$ and were the dominant ions, accounting for 43.5% of the $PM_{2.5}$ mass at Mt. Hallasan. On the basis of the mass concentration level, seasonal variation, enrichment factor, and relationship among elements, we can presume that Mg, K, Ca, Mn, Fe, Co, Sr, Ba, Nd, and Dy originated mainly from crust or soil and that V, Cr, Ni, Cu, Zn, As, Cd, and Pb were significantly enriched in $PM_{2.5}$ owing to the effects of the anthropogenic emissions. These results and the local distribution of emission sources and topographic characteristics near this sampling site suggest that the compositions of $PM_{2.5}$ collected at the 1100 m-highland of Mt. Hallasan were largely influenced by inflow from outside of Jeju Island.

Depositional Processes of Fine-Grained Sediments and Foraminiferal Imprint of Estuarine Circulation by Summer Floods in Yoja Bay, Southern Coast of Korea

  • Lee, Yeon-Gyu;Jung, Kyu-Kui;Woo, Han-Jun;Chu, Yong-Shik
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제35권2호
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    • pp.109-123
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    • 2000
  • Depositional processes of fine-grained sediments were investigated on the basis of sediment transport vector analysis and identification of benthic foraminiferal assemblages in Yoja Bay, southern coast of Korea. The bay is a semi-enclosed embayment where extensive mud flats occur with a width up to about 4 km. Most surface sediments are poorly sorted (sorting values: 1.9-3.0 ${\phi}$) mud and silt (mean grain size: 6.0-8.7 ${\phi}$), except for the tidal inlets with basement rocks locally exposed. Grain-size distribution shows a fining tendency toward the basin center near the Yoja Island, implying a possible existence of turbidity maximum and relatively rapid settling of fine-grained sediments. The agglutinated foraminiferal taxa are dominant in the inner bay and decrease in abundance toward the mouth of the bay. Species diversities are higher in the outer bay, due to mixing of the offshore faunas with those of the bay. Four groups of benthic foraminiferal assemblages, identified by cluster analysis, represent the bay. Biofacies I and ll with relatively lower diversities are dominated by Ammobaculites exiguus and Ammonia beccarii, suggestive of influx of fresh water. In contrast, biofacies III and IV with relatively higher diversities include increased amounts of calcareous genus Elphidium and Quinquelocuzina, accounting for strong influence of sea water from the offshore. The fluvial discharge in summer floods appears to develop a bay-wide, clockwise lateral circulation in Yoja Bay, a typical of well-mixed estuaries. Accordingly, the foraminiferal assemblages of the surface sediments well show a sign of this circulation. The dominant inflow of the offshore water into the western part of the bay has resulted in more extensive muddy tidal flats compared to the eastern narrower counterpart.

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단시간 유입량 집중 및 수위 급상승 댐의 여수로 계획 (Design of the spillway for dams with concentration of inflow in short time and reservoir water level rapidly.)

  • 김운태;강태호;한정식;최병규
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.478-478
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    • 2011
  • 중소규모 댐 계획시, 댐 하류 홍수피해 저감, 합리적 운영, 유지관리 및 경제성 측면올 고려한 댐 계획은 무엇보다 중요하다. 지금까지 국내에서 계획/건설된 대규모 뱀에서와는 달리, 비교적 작은 규모의 유역에 있어서 댐 계획은 댐 유역 및 저수지의 수리 수문학적 특성 즉, 빠른 시간에 홍수량의 저수지 유입으로 저수지 수위가 급상승하는 등, 일반적인 기존 댐들과는 다른 특정을 지닌 중소규모유역 댐의 여수로 계획을 소개하고자 한다. 여수로 계획을 한 댐 유역의 특성으로 유역면적 약 $33km^2$, 총저수용량 2,211 만 $m^3$, 홍수조절용량 349만 $m^3$의 소규모 저수지를 가진 댐이다. 지방하천 최상류에 위치하는 유역면적이 작은 댐에서의 일반적인 수문학적 특징은 홍수도달시간이 1 시간 내외로 빠르고, 저수지 수위상승 속도가 0.2~0.3m/분 정도로 빠르게 나타난다. 이러한 수리 수문학적 특징 때문에 댐 여수로 수문 조작시간이 충분치 않으므로, PMF 유입과 같은 긴급한 상황에서는 댐을 월류할 가능성을 배제할 수 없다. 따라서 일반적으로 대규모 댐의 여수로 수문을 이용, 단독으로 홍수조절을 수행하던 기존 댐들과는 달리 소규모 댐에 적합한 특성을 지닌 여수로 계획의 필요성이 대두된다. 검토대상 여수로 형식으로는 국내 다목적댐에서 대부분 채택하고 있는 조절형 여수로, 무문식 여수로를 도입한 조절형+비조절형 여수로, 방류관식 여수로, 복합형 여수로 등을 안전성, 유지관리성 및 시공성 측면 등을 다각적으로 검토하였으며, 그 결과로 소규모 댐의 여수로 형식으로는 조절형+비조절형 여수로가 가장 적합한 형식이라고 판단하였다. 그러나, 여수로 형식 이 조절형+비조절형과 같이 폭이 100m가 넘는 광폭의 여수로에서 등폭 도수로를 채택할 경우 감세공의 폭이 과다해지는 문제점은 등폭 도수로와 도수로 끝단부에 도류벽을 설치하여 유수 에너지를 도류벽에서 1 차 감세한 후 댐에서 보편적인 정수지형 감세공으로 유수를 소통시키는 형식으로 계획하였다. 이러한 측수로형 감세공을 도입하여 정수지형 감세공 규모를 줄이는 경제적인 효과도 얻을 수 있도록 계획하였다.

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앙상블 유량예측기법의 불확실성 평가 (Uncertainty assessment of ensemble streamflow prediction method)

  • 김선호;강신욱;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권6호
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    • pp.523-533
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    • 2018
  • 본 연구에서는 충주댐 유역에 대해 앙상블 유량예측기법의 강우-유출 모델 매개변수, 입력자료에 따른 불확실성 분석을 수행하였다. 앙상블 유량예측기법으로는 ESP (Ensemble Streamflow Prediction) 기법과 BAYES-ESP (Bayesian-ESP) 기법을 활용하였으며, 강우-유출 모델로는 ABCD를 활용하였다. 모델 매개변수에 따른 불확실성 분석은 GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation) 기법을 적용하였으며, 입력자료에 따른 불확실성 분석은 유량예측 앙상블에 활용되는 기상시나리오의 기간에 따라 수행하였다. 연구결과 앙상블 유량예측 기법은 입력자료 보다 모델 매개변수의 영향을 크게 받았으며, 20년 이상의 관측 기상자료가 확보되었을 때 활용하는 것이 적절하였다. 또한 BAYES-ESP는 ESP에 비해 불확실성을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 불확실성 분석을 통해 앙상블 유량예측기법의 특징을 규명하고 오차의 원인을 분석하였다는 점에서 가치가 있다고 판단된다.

영산강 하구둑 배수갑문 확장 후 시간 변화에 따른 저염수 거동 예측 (The Prediction Of Low Salinity Water Behavior Caused By Tidal Gate Extension In Yeongsan-River Estuary)

  • 권철휘;권민선;강훈;장규상;서정빈;조광우;맹준호
    • 환경영향평가
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    • 제21권4호
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    • pp.553-565
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    • 2012
  • 영산강 하구에서 담수유입에 따른 저염수의 거동을 파악하기 위하여 EFDC 모델을 수행하였다. 모델의 수행은 홍수기 배수갑문 확장 전 후로 나누어 수행하였으며, 모델의 마지막 담수유입시점으로부터 16일 후 해역이 준 정상상태에 도달하기까지 저염수의 확산양상을 시간 경과순으로 살펴보았다. 그 결과, 담수유입이 멈춘 후에 저염수는 방류시점으로부터 약 6시간 경과 후에 배수갑문 전면 해역으로부터 해측으로 최대의 확산을 보였으며, 약 2~7일 후 염분의 분포 양상은 담수가 유입되기 전으로 회복되는 경향을 보였다. 한편, 배수갑문을 확장하기 전보다 배수갑문을 확장한 후에 담수유입 후 해역이 준 정상상태에 도달하는 시간이 더욱 짧았는데, 이는 시간당 방류량의 증가가 난류혼합을 강하게 하고, 해측으로 더 멀리 확산된 저염수는 외해수에 의해 보다 쉽게 혼합되기 때문인 것으로 판단된다. 따라서, 본 해역에서 일정한 양의 담수가 유입되는 경우, 저염수의 확산은 시간당 방류량이 크고 방류지속시간이 짧을수록 해역이 준정상상태에 도달하는 시간이 더욱 짧아질 것으로 사료된다.

한강하류부 지천의 유입량이 한강수위에 미치는 영향 분석 (Effect of Tributary Inflow on Downstream Water Level of the Han River)

  • 이정규;장기환;양희성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.1366-1370
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    • 2004
  • 한강은 남한 제1의 하천으로 지리적으로 한반도의 중심부에 위치하여 동에서 서로 흐르는 대하천이다. 매년 발생하는 홍수에 대한 한강하류부의 홍수관리는 대단히 중요하다. 본 연구는 한강의 지천유입량이 한강본류 수위에 미치는 영향을 수리학적 홍수추적 모형을 이용하여 분석하였다. 수리학적 홍수추적 모형은 하천의 지형적 특성과 여러인자들을 반영하여 하천의 흐름을 해석하기 때문에 하천에 설치되어 있는 교량, 수중보, 지천유입량, 조도계수 등을 적절히 반영하였을 때 보다 정확한 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 1차원 부정류 흐름으로 해석하였으며 미국 NWS(National Weather Service)에서 기존의 DWOPER 모형과 댐파괴 모형인 DAMBRK 모형을 통합하여 개선한 FLDWAV 모형을 사용하였다. 이 모형의 지배방정식은 연속방정식과 운동량방정식으로 구성되어 확장된 Saint-Venant 방정식이고, 수치기법으로는 가중4점음해법을 이용하려 비선형 연립방정식을 Newton-Raphson 방법으로 해석한다. 모형의 상류경계는 팔당댐 시간 방류량을 하류경계로는 전류수위표 지점의 수위를 이용하였다. 한강하류부에는 많은 지천들이 흘러들어 유입되고 있는데 지천유입량이 한강수위에 미치는 영향을 분석하기 위하여 비교적 유역면적이 큰 왕숙천, 탄천, 중랑천, 안양천 등의 지천유입량을 고려하였다. 2000년과 2001년에 발생한 2개의 실측사상을 FLDWAV 모형을 이용하여 계산된 수위값과 검증해 본 결과 실측수위를 잘 재현하고 있는 것을 알 수 있었다. 검증된 모형을 가지고 동일한 사상에 대해서 지천 유입량을 고려하지 않고 모의를 한 결과 지천유입량을 고려하였을 때와 고려하지 않았을 때의 지천유입량에 대한 수위상승량은 $1\~5cm$ 정도로 나타났다. 지천유입량에 의한 수위상승이 어느정도 일어나고 있지만 홍수기간에 이 정도의 수위상승은 한강의 흐름이나 한강하류부에 설치된 구조물의 침수피해에 크게 영향을 주지않을 것으로 판단되었다. 한강하류부의 수위는 지천유입량의 영향보다는 팔당댐의 방류량에 의해서 좌우되고 있고 홍수시에는 한강의 수위상승으로 인하여 지천에 미치는 배수영향이 훨씬 더 클 것으로 판단된다.

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농촌 지역에서 유입 유량이 소규모 하수처리장 처리 효율에 미치는 영향 (Effect of sewage flow on treatment efficiency of small scale wastewater treatment plant in rural community)

  • 임지열;길경익
    • 한국습지학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.267-274
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    • 2016
  • 농촌 지역 하수도 보급은 하천, 호소 및 습지와 같은 수계 수질 보호를 위해서 반드시 필요하다. 또한 안정적인 소규모 하수처리장 운영을 위해서는 유입 유량과 농도의 변화가 큰 소규모 하수도 특성을 고려해야 한다. 본 연구에서는 봉화군 18개의 소규모 하수처리장 운전 결과를 통해 유입유량비 (유입 유량 / 설계 유량) 특성, 소규모 하수처리장 처리 효율에 미치는 영향과 적정 유입유량비 산정에 관한 연구를 수행하였다. 분석 결과 유입유량비는 여름철에 가장 높은 것으로 나타난 반면, 유입 하수 농도는 가을철과 겨울철에 높은 것으로 나타났다. 유입유량비가 증가할수록 처리 효율이 증가하는 경향을 보였으며, 영양염류 처리 효율이 유기물과 부유물질 처리 효율에 비해 민감한 영향을 받는 것으로 나타났다. 안정적인 소규모 하수처리장 처리 효율을 위해서는 유입유량비 0.8 이상을 유지해야 할 것으로 판단된다.