• Title/Summary/Keyword: 생태수리학

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Ecohydraulics - the significance and research trends (생태수리학의 의의와 전망)

  • Woo, Hyoseop
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.53 no.10
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    • pp.833-843
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    • 2020
  • Ecohydraulics is a newly born discipline in the early 1990s by the interdisciplinary approach combined with aquatic ecology in one discipline and geomorphology, hydrology, and fluid hydrodynamics in another. Major areas of ecohydraulics can be delineated as habitat hydraulics (including environmental flow), vegetation hydraulics, eco-corridor hydraulics, eutrophication hydraulics, and ecological restoration hydraulics. Reviews of relevant international journals and literature reveal that ecohydraulics has remained in the limited areas of fish response, hydraulic modeling, and physical habitat response. It has not reached a truly interdisciplinary stage. Literature reviews in Korea reveal that only 3% of the total number of the papers listed in the Journal of KWRA during the last 24 years is related to ecohydraulics. It is about 20% of the total listed in the Journal of Ecology and Resilient Infrastructure. Most of those related to ecohydraulics in Korea concern vegetation hydraulics, habitat hydraulics, and ecological restoration hydraulics. In contrast, dynamic flow modeling areas, including turbulence, fauna motion simulation, and eutrophication hydraulics, are not found. Areas of further research in ecohydraulics in Korea may be specified as follows: 1) environmental flows adapted to the traits of the rivers in Korea, 2) development of the dynamic floodplain vegetation models (DFVM) to assess the changes from the white river to green river, 3) development of the eutrophication hydraulic model to predict the freshwater algal blooms, and 4) development of the models to evaluate the physical, chemical, and biological impacts of the stream restoration, decommissioning and removal of old weirs or small dams.

Hydro-ecological characterizations in groundwater dependent ecosystem (지하수 종속 생태환경에서 수문-생태학적 특성 조사 및 분석)

  • Kim, Hee-Jung;Hyun, Yun-Jung;Lee, Kang-Kun
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.11 no.3
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • The groundwater dependent ecosystem associated with a natural stream is the area where mixing and exchange of surface water and groundwater occurs due to large chemical and hydraulic gradients. Surface-groundwater interactions play an important role in biogeochemical processes in groundwater dependent ecosystems and make this area a hydro-ecological hot spot. The objective of this study is to characterize the groundwater dependent ecosystem in a natural stream where nitrate contamination of stream water is observed by means of hydrogeological, chemical, and biological methods. In this study, vertical flow exchange(hyporheic flow) rates between stream and groundwater were estimated based on vertical hydraulic gradients measured at mini-piezometers of various depths. To investigate the biological natural attenuation potential, biological analyses using polymerase chain reaction(PCR)-cloning methods were performed in this study. Results show that the veritical hyporheic water fluxes affect nitrate concentrations and bacterial densities in groundwater dependent ecosystems to some degree. Also, denitrifying bacteria were identified in hyporheic soils, which may support the biodegradation potential of the groundwater dependent ecosystems under certain conditions.

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Development of component modules and linkage methods for flood and inundation simulation in agricultural watersheds (농촌유역 홍수·침수 모의 요소별 모듈 및 연계 기술 개발)

  • Kim, Jihye;Lee, Sunghack;Cho, Jaepil;Jun, Sang-Min;Kwak, Jihye;Kang, Moon Seong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.329-329
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    • 2021
  • 우리나라의 농촌유역은 일반적으로 상류의 농업용저수지와 하류의 배수장을 통해 홍수조절이 이루어지며, 각 농업수리구조물의 운영이 유역의 홍수 및 침수 발생에 큰 영향을 끼친다. 농촌유역의 홍수 대응 능력을 향상시키기 위해서는 농업수리구조물의 통합적 운영이 필요하나 현실에서 이를 시험 운영하기 위해서는 시간적·경제적으로 한계가 있다. 따라서 농촌유역 내 농업수리구조물을 연계한 통합 해석 시스템을 활용하여 다양한 구조물 운영 시나리오에 따른 홍수 위험을 예측하고 효율적인 대응 방안을 마련할 필요가 있다. 본 연구에서는 농업수리구조물을 연계한 홍수·침수 모의 시스템을 구축하기 위하여, 농촌유역에서 홍수·침수 모의를 위한 요소별 모듈을 구성하고, 각 모듈의 연계 기술을 개발하였다. 홍수·침수 해석 모듈은 농업용저수지 상류 유역에서부터 하류 하천 및 농경지까지 통합적으로 분석할 수 있도록 강우 분석 모듈, 강우-유출 모듈, 저수지 운영 모듈, 하천 수위 모듈, 농경지 배수 모듈의 5가지로 구성하였으며, 데이터베이스 모듈을 통해 기초자료를 저장하고 모듈 간의 입출력 과정을 처리하였다. 강우 분석, 강우-유출, 농경지 배수 모듈은 python 코드를 기반으로 자체적으로 구축하였으며, 기존의 모형 (FARD, HEC-HMS, GATE2018)들과 비교한 결과 거의 동일한 모의 결과를 나타냈다. 저수지 운영 모듈과 하천 수위 모듈은 각각 미 공병단의 HEC-5, HEC-RAS 모형을 CLI (Command Line Interface) 방식으로 외부 구동하도록 구성하였다. 전체 모듈 간의 연계에는 python 라이브러리인 Dask를 적용하여 대량의 데이터에 대한 병렬 처리 구조를 갖춤으로써 다양한 기상자료와 운영 시나리오에 따른 반복 작업을 효율적으로 수행하도록 구성하였다. 본 연구에서 개발한 홍수·침수 모의 요소별 모듈과 연계 기술을 기반으로, 농업수리구조물의 연계 운영을 통합적으로 모의함으로써 홍수 대비를 위한 효율적인 구조물 운영안을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

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A Study on Landscaping Repair Work Classifications in Cultural Heritage Industry (문화재 수리의 조경분야 공종 분류에 관한 연구)

  • Kim, Min-Seon;Lee, Jae-Yong;Kim, Choong-Sik
    • Journal of the Korean Institute of Traditional Landscape Architecture
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    • v.40 no.2
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    • pp.59-66
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    • 2022
  • The purpose of this study was to suggest the landscaping repair work classification, the standard for securing the independence of and establishing the scope of landscaping repair works. Standard construction specifications currently specify the landscaping repair work classification around the planting construction, while standard work estimate does not include the field of landscaping. The landscaping construction specifications and the standard work estimate in the construction industry should be, however, applied, so it is difficult to specifically understand what is the landscaping repair work classification in the cultural heritage industry. From 1961 to 1980, not only the tree planting but also a variety of landscaping facilities had been specified as the landscaping repair works, and it was found that all of these work classifications are established as the landscaping repair work classifications in the construction industry. A total of 20 work classifications were verified by comprehensively arranging those specified in notices of tender for working drawing services for cultural heritages during three years, from 2018 to 2020, except for those for the maintenance and Dancheong of architectures, plant protection and conservation. All 20 work classifications corresponded to the landscaping work classifications in the construction industry. On the basis of the landscaping work classifications in the construction industry, this study divided the landscaping repair work classifications into site-building and shaping, planting work, facility construction, paving work, ecological landscape architectural construction and vegetation maintenance, by considering the specialty of cultural heritage space.

A Study on Hydraulic Stability of Vegetation Mat Method on High Water Revetment (고수호안 식생매트공법의 수리적 안정성에 관한 연구)

  • Han, Eun-Jin;Hwang, Soo-Deok;Kim, Young-Do;Park, Jae-Hyun;Kim, Chul
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.12 no.2
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    • pp.75-89
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    • 2010
  • The purpose of this study is to examine the hydraulic stability of the vegetation mat method on high water revetment. Recently, the river is managed not only for the flood control also for the environmental friendliness. For improving the environmental function of the river, the ecological river restoration projects are being performed. To ensure the stability of flood control, instead of removal of concrete revetment, the vegetation mat method has been widely used on the recovery soil. However, the recovery soil method often failed to be stable against the flood, which has caused the economic loss. In this study, the rate of soil loss is evaluated by the hydraulic experiments. Also, the velocity distribution on high water revetment is analyzed by both the hydraulic and numerical experiments.

Setting Ecological Goals and Success Criteria Items for Ecological Restoration Projects : Focusing on the Coastal Restoration Projects (생태복원사업의 생태적 목표 및 성공 판단기준 항목 설정 : 연안복원사업을 중심으로)

  • Lee, Sukmo;Lee, Dongjoo;Seo, Jinhyeong
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.20 no.1
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    • pp.12-17
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    • 2017
  • This study established ecological goals and success criteria by using results of the coastal ecosystem restoration demand survey. The ecological goals are set for species diversity, regulation of seawater flow, improvement of purification, erosion prevention and habitat provision by ecosystem types. The indicators of success criteria are chosen the number of emergence species and community characteristics of target organism and pertinent items of hydrologic, water quality and sediment environment by ecological goals among the investigation items of tidal flat investigation guideline.

The Improvement of the Tidal Boundary Condition in the Han River Estuary for Hydraulic Analysis (한강하구지역의 수리학적 분석을 위한 하류경계 조건의 개선 방향)

  • Park, Hyo-Seon;Byeon, Seong-Joon;Choi, Gye-Woon;Lee, Yong-Hun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.610-610
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    • 2012
  • 한강하구는 국가하천인 한강, 한강의 1지류인 임진강과 북한 황해도의 예성강이 만나 한강하류 수역을 형성하여 서해 중부해역과 합류하여 매우 복잡한 수리학적 특성을 지닌다. 또한 한강하구의 경우 교량, 수중보 등의 하천 구조물이 설치되어 있다. 수리학은 크게 수위와 관계되는 현상, 하상변화와 관계되는 현상, 외부 환경과 관계되는 현상으로 살펴 볼 수 있다(최계운, 2005). 하천구조물이 설치됨에 따라 구조물 주변에서 국부적으로 수위가 상승되거나 유속이 변화, 세굴현상 등의 하상 변화, 구조물 설치에 따른 생태계의 단절 현상 등 수리학적 현상에 영향을 미치게 된다. 한강하구는 이러한 복잡한 흐름현상에 더해 군사적으로 민감한 지역의 특성으로 현장의 접근성에 한계가 있어 이 지역의 연구조사는 더욱 어렵다. 그간 한강하구의 흐름 현상을 규명하기 위한 연구 방법으로 수치모의를 통한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 수리학적 흐름 현상을 계산하기 위한 필수 조건인 하류경계조건 설정에도 어려움이 수반된다. 이 때문에 한강의 수리학적 수치모의 실험에 관한 연구들은 한강하구의 얕은 수심과 해석의 공간적 범위를 소홀히 하고, 공릉천 합류부를 기준으로 하류지점에 대해서는 인천 조위관측소의 조위자료를 사용하거나 하천정비기본계획상의 기점수위를 일괄적으로 적용하여 지점에 따른 수위의 차이를 적용하지 못하는 한계를 지닌다. 따라서 본 연구에서는 남북접경지역 접근의 어려움으로 인하여 발생되는 한강하구 흐름해석의 불확실성을 명확히 하기 위한 방안으로 한강하구지역에 해당 군부대와 군사정전위원회의 출입허가 승인을 얻어 현장조사를 실시하였다. 사전조사를 통하여 성동교, 대산교, 공릉천, 화도돈대, 철곶돈대 전방 수변, 애기봉전망대 전방 수변을 조사 지점으로 선정하였다. 기존 연구에서는 한강하구의 공릉천 합류부 지점을 하류경계조건으로 채택하고 있으나, 현장조사를 통하여 얻을 자료를 분석한 결과 공릉천 합류부 지점의 수위는 강우발생에 대한 하천의 영향을 받는 것으로 나타나 하류경계조건으로 적정하지 않은 것으로 판단되었으며, 공릉천보다 하류지역에 위치한 지역에 대하여 하류경계조건으로 적정한 지역을 찾을 수 있었다. 수치해석 시에는 공간적 범위와 연구의 목적을 고려하여 각 지점의 실제 관측 자료를 활용한 경계조건을 사용하는 것이 적합한 것으로 판단되며 보다 많은 현장조사와 특성분석을 통한 정확한 경계조건의 구축이 필요할 것으로 사료된다.

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