• Title/Summary/Keyword: 매개변수 민감도

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Numerical Simulation of Dam Break Flow using EFDC Model and Parameter Sensitivity Analysis (EFDC 모형을 이용한 댐 붕괴류 수치모의 및 매개변수 민감도 분석)

  • Jang, Chul;Song, Chang Geun
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.31 no.4
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    • pp.143-149
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    • 2016
  • In this study, a series of numerical simulation of dam break flow was conducted using EFDC model, and input conditions including cell size, time step, and turbulent eddy viscosity were considered to analyze parameter sensitivity. In case of coarse mesh layout, the propagated length of the shock wave front was ${\Delta}_x$ longer than that of other mesh layouts, and the velocity results showed jagged edge, which can be cured by applying fine grid mesh. Turbulent eddy viscosity influenced magnitude of the maximum velocity passing through gate up to 20% and the cell Peclet number less than 2.0 ensured no numerical oscillations.

Simulation of Daily Streamflows by SWAT Based on GIS (GIS 기반의 SWAT 모형을 이용한 하천 유출량 모의)

  • Jang, Dae Won;Kim, Nam Won;Kim, Hung Soo;Seoh, Byung Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.724-730
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    • 2004
  • 본 연구에서는 GIS와 연계되는 SWAT 모형을 이용하여 소양강댐 유역의 일 유출량을 모의하였으며, 모형에서 제공하는 단일 지점을 이용하는 기본 방법과 다지점 강우를 이용하기 위한 방법으로 나누어 비교하였다. 모형의 민감도 분석을 통해 매개변수를 최적화 하였고, 잠재 증발산량을 산정하기 위하여 Penman-Monteith 방법을 이용하였다. 과거의 관측 수문곡선을 SWAT 모형에 의해 모의된 일 유출 수문곡선과 비교한 결과, 두 가지 방법 모두 총 유출체적은 물수지에 기본을 둔 모형의 특성상 잘 일치 하였다. 그러나 갈수기와 홍수기의 일 유출 수문곡선은 다지점의 강우자료를 이용한 경우가 더 적합함을 알 수 있었다. 또한 SWAT 모형이 장기 일 유출량 모의에 적용 가능함을 확인하였다.

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Variation of Landslide Risk with Parameters (매개변수에 따른 산사태 위험도의 변화)

  • Lee, Jundae;Kwon, Youngcheul;Bae, Wooseok
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.19 no.1
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    • pp.15-23
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    • 2018
  • In this study we performed risk evaluation based on parameters using the SINMAP, GIS-based extended program in order to predict ground disaster that is frequent recently. As for the risk evaluation, in order to understand the effects of parameters, we defined that the ranges of internal friction angles and T/R values as important variables had three and four patterns, respectively. The results of the interpretation were compared with those of the existing landslide in order to identify landslide flow and to evaluate the applicability of the parameters. The analysis of the geomorphologic saturated zone showed that the boundary saturated zone and the saturated zone were almost consistent with the site of avalanche of earth and rocks and the area of underground water convergence was correlated to the area where collapse started, indicating that the geomorphologic saturated zone may serve as an index for estimating possibility of landslide when used with slope distribution, colluvial soil, and structures inducing landslide in combination. When the lower limit of the internal friction angle increased more, the upper threshold decreased by 50 to 70% and the influence on the stability index was higher, but the influence was declined within the range of lower wetness index. The analysis of changes based on wetness index range showed that all the groups have similar SI distribution, except for the one in which mean altitude values are applied, indicating that the results are susceptible more by the internal friction angle than by the wetness index.

Transformation of Load Transfer Soil Arch in Geosynthetics-Reinforced Piled Embankment: A Numerical Approach (성토지지말뚝공법의 아치형 응력전달구조 변화에 대한 수치해석적 분석)

  • Lee, Taehee;Lee, Su-Hyung;Lee, Il-Wha;Jung, Young-Hoon
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.32 no.6
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    • pp.5-16
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    • 2016
  • In the geosynthetics-reinforced piled embankment the effects of soft soil stiffness, friction angle of the fill material, tensile stiffness of geosynthetics, and height of the embankment on the load transfer soil arch measured by the critical height were numerically investigated. Results from parametric studies show that the magnitude of the soft soil stiffness is the most influencing factor on the critical height. The contour charts of the critical height with respect to the combination of the soft soil stiffness and other parameters were presented. The charts show that the critical height sensitively varies with the combination of the soft soil stiffness and the height of embankment. Under the sufficiently low stiffness of soft soil, the critical height sensitively varies with the friction angle of the fill material. Once the geosynthetic layer is placed, however, the magnitude of the tensile stiffness of the geosynthetic layer hardly influences the critical height of the soil arch.

Application of Boussinesq Equation Model for the Breaking Wave Behavior around Underwater Shoals (수중 천퇴에서의 쇄파거동 예측을 위한 Boussinesq 방정식 모델의 적용)

  • Chun, In-Sik;Kim, Gui-Dong;Sim, Jae-Seol
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.18 no.2
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    • pp.154-165
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    • 2006
  • In the present study, a numerical model using Boussinesq equation is set up to predict the interacted equilibrium between waves and their induced currents in the occurrence of breaking waves over an underwater shoal, and the numerical results are compared with results of existing hydraulic experiments. A sensitivity analysis has been done to find out appropriate values of breaking wave parameters with the result (regular wave case) of Vincent and Briggs (1989)’ experiment. Then the numerical model is applied to the irregular wave cases of the experiment and the hydraulic model test of Ieodo which is a natural undersea shoal. The results show that a strong current forms in the wave direction at the downstream side of the shoals, causing the attenuation of wave heights there. The calculated wave heights generally show a similar pattern with the measured data.

The Annual Runoff Estimation of Namchun Using SWMM (SWMM을 이용한 남천의 연유출량 추정)

  • Kim, Nam-Uk;Lyu, Si-Wan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1109-1113
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    • 2010
  • 창원시는 경제성장에 따른 도시화 현상으로 경작지나 녹지와 같은 투수지표면이 대단위 주택단지나 도로, 상업지구, 공장시설과 같은 불투수지표면으로 변화되어 전형적인 도시 유역특성을 띠고 있어 SWMM 모형의 적용에 적합하다. 적용대상인 남천은 창원시를 관류하는 유로연장 14.7 km의 하천으로 지류인 창원천을 포함하고 있으며, 2007년부터 환경부 지원 시범사업으로 생태하천복원사업이 계획되어 실시설계 완료 후 공사가 진행 중이나, 복원 후 하천관리를 위한 유지유량 산정 등의 타당성과 관련한 문제가 지역사회에서의 화두로 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 남천 유역의 특성을 적절히 고려한 유지유량 산정을 통해 향후 복원된 남천의 하천관리기준을 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 2008년 실측된 남천과 창원천의 유량자료와 SWMM 유출량 모의결과를 비교, 분석하였다. 남천의 유량자료는 2008년 5월 6일부터 8월 20일까지 실측하였으며, 남천의 지류인 창원천은 유량자료 취득구간이었던 창원천교 지점에서 생태하천복원사업이 진행됨에 따라 유량자료를 취득할 수 없었으므로 남천의 유량자료를 이용하여 비유량법으로 추정하였다. 유출량 산정을 위한 강우자료는 기상청 자료를 사용하는 것이 일반적이나 마산과 창원의 강우자료를 이용한 분석 결과 강우 패턴에 차이가 있음을 발견하고 마산기상대의 자료 대신, 창원시에서 제공한 5년간 (2005년~2009년)의 자료를 사용하였다. SWAT을 이용하여 남천 유역을 39개의 소유역으로 분할하고 Arc View를 이용하여 지형인자들을 추출하여 SWMM 입력자료로 사용하였다. 입력자료 중 유출량 추정에 큰 영향을 끼치는 매개변수들은 민감도 분석을 통하여 최적의 매개변수들을 결정하고 연유출량 추정을 위한 모의를 수행하였다. 이상의 과정을 통하여 남천의 연유출량을 추정함으로써 하천관리를 위한 유지유량 산정의 기초로 활용할 수 있었다.

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The analysis of future land use change impacts on runoff characteristics in urbanized watershed using SWAT model (SWAT 모형을 이용한 도시유역 토지이용 변화가 유출특성에 미치는 영향연구)

  • Kim, Sang-Ho;Ha, Rim;Jung, Chung-Gil;Kim, Seong-Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.159-159
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    • 2012
  • 유역의 도시화는 지체시간, 첨두유량 및 총 유출량 등 홍수 유출특성 뿐만 아니라 개발행위에 따른 토사유출특성 변화를 초래하는 등 다양한 문제를 유발하고 있다. 또한 인구증가, 산업발달, 교통량 증가로 인한 화석연료의 소비증가로 대기 중의 이산화탄소의 농도가 급증하여 기후변화에도 큰 영향을 미치고 있다. 이러한 지나친 도시화 진행을 억제하고 웰빙과 건강에 대한 관심 증대에 따라 저탄소 녹색사업의 일환으로 도시 녹지조성 계획이 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 도시하천인 중랑천 ($288km^2$) 유역을 대상으로 도시화 진행에 따른 토지이용 변화가 강우-유출 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해, 중랑천 유역의 과거 (1975, 1980, 1985, 1990, 1995, 2000) 토지 이용도로부터 각 항목별 면적변화 추이를 분석한 결과, 17.8%의 도시지역 면적 증가가 나타났다. 미래토지이용 예측을 위하여 CLUE-s (Conversion of Land Use change and its Effects) 모델을 이용하였다. 과거 토지이용 변화 특성을 분석하여 토지피복의 변화와 전이 특성값을 결정하였고, 이를 바탕으로 토지면적 시나리오, 변화 제한지역, 회귀식 결과와 토지이용 변화 특성에 따른 CLUE-s 모델을 이용하여 미래 토지이용변화 (2040, 2080) 모의를 실시하였다. 이러한 토지이용 변화에 따른 유출특성변화 모의를 위해, 물리적 기반의 준분포형 강우-유출 모형인 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하였다. 모형의 적용성 평가를 위해, 매개변수 민감도 분석에 따른 도시유역 최적의 유출관련 매개변수를 선정하고 중랑교 지점의 일별 유출량자료(2000~2009)를 이용하여 보정 및 검증을 실시하였다. SWAT 모형의 검보정 후, 예측된 미래 토지이용도를 적용하여 과거와 현재, 미래 토지이용변화에 따른 유출특성변화를 비교분석하였다.

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Comparative Study on Calculation Method for Design Flood Discharge of Dam (댐 설계홍수량 산정방법에 관한 비교연구)

  • Lee, Jai-Hong;Lee, Jong-Kyu;Kim, Tae-Woong;Kang, Ji-Ye
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.44 no.12
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    • pp.941-954
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    • 2011
  • In this study, past method and recent method for flood discharge with domestic multi-purpose dams in Korea were compared and analyzed with respect to the scale of watershed. Rainfall depth, temporal pattern, rainfall excess, rainfall-runoff model, parameter estimation and base flow were selected as the principal factors affecting flood discharge and effects on flood discharge were analyzed quantitatively by using sensitivity analysis. The results showed that the flood discharges calculated by past and recent method increased and decreased with a wide range of discharge with respect to the scale of watershed. The reason for decrease of flood discharge is the exchange of temporal pattern of rainfall and the principal reasons for increase of flood discharge are the increase of rainfall depth by unusual weather phenomena and the difference of estimation method for parameters of unit hydrograph.

Analysis of Shear Buckling Stresses for Steel Pipes by Detailed Parametric Study (매개변수해석을 통한 원형 강관의 전단좌굴응력 상세분석)

  • Mha, Ho-Seong;Cho, Kwang Il
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.25 no.5
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    • pp.579-585
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    • 2013
  • Shear buckling stresses of steel pipes due to the lateral forces have been analyzed via parametric analysis. Detailed FEM models are prepared, and steel types, thickness, radii and length of steel pipes are selected as parameters. STK400, STK490 and SM570 are used and the thickness of pipe is 2mm and 40mm. The radii(R) and lengths(L) are determined based on the values satisfying the following relationship as R/t=20~400 and L/R=1~3. The shear buckling stresses decrease for all types of considered steels as R/t increase from 20 to 200. High strength steels are more sensitive to R/t, and also have an bigger effect on shear buckling stresses than low strength steels. It is found that shear buckling stresses decrease as L/R increases, showing that the steel pipes become weak as the length of the steel pipe increases.

Sensitivity analysis of grid size for bubble flow field analysis using image analysis methods (영상분석기법 기반 기포유동장 해석을 위한 격자의 민감도 분석)

  • Kim, Sung Jung;Jang, Chang-Lae
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.57 no.8
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    • pp.549-559
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    • 2024
  • This study aims to investigate the feasibility of using image analysis methods to examine the flow characteristics of air bubbles discharged underwater. A bubble screen was created using multiple nozzles in a laboratory flume filled with stagnant water. The flow characteristics of the bubbles were analyzed, and the suitability of the analysis method was evaluated. Several parameters, such as projection area ratio and depth ratio, were defined to conduct laboratory experiments and analyze the flow characteristics of the bubbles. Correlation and regression analyses were performed to assess the relationships between various variables. Specifically, the correlation between the bubble's projection area and its rising speed across eight water depth ratios was examined. The results indicated that as the depth ratio increased, the bubble size exhibited a linear increase with a strong correlation as it rose to the water surface due to pressure effects. Regarding the sensitivity of different grid sizes in the ten analysis grids when applying image analysis methods, it was observed that the sensitivity to grid size based on the projection area ratio (0.09~0.96) was not significant. These findings suggest that image analysis techniques can be effectively utilized to observe the flow characteristics of bubbles.