• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.22 no.2
• /
• pp.120-125
• /
• 2010

A Monte-Carlo simulation method is proposed which can take uncertainties of scale and location parameters of Gumbel distribution into account straightforwardly in evaluating significant design wave heights with respect to return periods. The uncertainties of design wave heights may directly depend on the amounts of uncertainties of scale parameter and those distributions may be followed by Gumbel distribution. In case of that the expected values of maximum significant wave height during lifetime of structures are considered to be the design wave heights, more uncertainties are happened than in those evaluated according to return periods with encounter probability concepts. In addition, reliability analyses on the armor units are carried out to investigate into the effects of the uncertainties of design wave heights on the probability of failure. The failure probabilities of armor units to 5% damage level for 50 return periods are evaluated and compared according to the methods of taking uncertainties of design wave heights into account. It is found that the probabilities of failure may be distributed into wide ranges of bounds when the uncertainties of design wave heights are assumed to be same as those of annual maximum significant wave heights.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.325-325
• /
• 2022

본 연구는 용담댐 유역을 대상으로 현재 기후조건 대비 미래 기후조건에서의 강우 특성의 변화 분석을 목적으로, 대규모 기후 앙상블 모의실험 기반으로 생성된 d4PDF(Data for Policy Decision Making for Future Change)를 적용하였다. d4PDF 자료는 현재 기후조건에서 3000 개의 연 강수 자료를 제공하고, RCP 8.5 시나리오를 따르는 미래 기후조건에서 5400 개의 연 강수자료를 제공하기 때문에, 각 기후조건에서 대규모 표본크기를 이용하는 것이 가능하다. 이는 현재 기후조건과 미래 기후조건 사이의 강수 특성의 변화를 합리적으로 분석할 수 있도록 한다. 연평균강수량 및 계절별 평균강수량은 미래 기후조건에서 10% 이상 증가하였다. 10 mm 이상의 규모를 나타내는 호우의 발생일 수는 3 일에서 4 일 증가하였다. 본 연구는 연 최대 일강우량의 변화 및 특정 장기간 재현기간을 나타내는 확률강우량의 변화도 분석하였다. 그 결과, 미래 기후조건에서 더 높은 평균 및 표준편차를 나타냈다. 이 결과는 미래 기후조건에서 연 최대 일강우량 계열들이 더 높은 규모를 나타내고, 더 넓은 분포 형태를 나타내는 것을 의미한다. 이와 같은 특징은 미래 기후조건의 특정 재현기간을 나타내는 확률강우량의 규모 증가에 영향을 주었다. 현재 기후조건 대비 미래 기후조건의 확률강우량은 재현기간 10 년, 20 년, 50 년, 100 년, 200 년, 400 년에서 약 20% 증가하였다. 이 결과는 특정 규모에서 강우의 재현기간이 미래 기후조건에서 더 짧아지는 것을 의미하며, 또한 극한 규모의 강우량의 발생가능성이 미래 기후조건에서 증가한다는 것을 의미한다. 결과적으로, d4PDF 는 미래 기후에 따른 기존 강우의 특성 및 극한강우량의 변화 분석에 충분히 유용한 자료로 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.133-144
• /
• 1998

Recent development booms in urban watersheds have increased impermeable areas and brought about an increase of peak flood. Eventually, some people living in the lower area of an urban watershed, very often and seriously, have suffered form inundation. In this study, for minimization of inundation in urban watersheds, the operational criteria for pump stations are suggested. At first, ILLUDAS has been selected as a runoff model which can explain the past precipitations. Secondly the operational criteria for pump stations could be suggested by working out an operational criteria for pump stations could be suggested by working out an operation program from the relationship between pumping capacity and accumulative hydrographs, and from the Intensity-Duration-Frequency relationship.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.209-213
• /
• 2008

재현기간이 수백년 이상인 이상홍수의 초과확률을 추정하기 위해서는 재현기간 이상의 홍수자료를 이용해 내삽(interpolation)을 해야 하지만 현재 우리나라의 체계적(systematic) 관측자료 기간은 이에 훨씬 미치지 못한다. 따라서, 역사 자료(historical data)를 이용해 자료 길이를 확장하는 방법, 홍수자료에 비해 비교적긴 강우자료와 유출 모형에 의한 합성자료를 이용하는 방법 등이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 역사 자료와 체계적 관측자료를 효율적으로 결합할 수 있는 EMA(Expected Moment Algorithm) 기법을 연구하였다. EMA는 Cohn 등(1997)에 의해 제안된 방법으로 미국의 공식 분포인 LP3(Log-Pearson type 3) 분포를 대상으로 반복 계산을 통해 매개변수를 추정하는 기법으로서 본 연구에서는 LP3 분포 대신에 최근 국내 홍수빈도해석 시 많이 쓰이고 있는 GEV(Generalized Extreme Value) 분포를 대상으로 EMA 절차를 이론적으로 유도하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.32 no.6B
• /
• pp.363-371
• /
• 2012

In this study, the low-flow frequency analysis was performed to determine the low-flow standard of dam maintenance flow for Hwacheon and Chuncheon dams. For this purpose, two methods (case 1: low-flow frequency analysis using the monthly inflow data of the specified return periods, case 2: low-flow frequency analysis using the difference of monthly accumulated inflow) were applied. As a result, it is found that the monthly inflow data of the return periods by reflecting the statistical characteristics of Hwacheon and Chuncheon dams can be utilized to determine the standard of maintenance flow or water level.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.249-249
• /
• 2011

본 연구에서 AFDA(Approximate Full Distribution Approach)를 사용하여 하수관의 성능불능확률(Probability of capacity failure)을 정량적으로 산정할 수 있는 신뢰성 모형이 개발되었다. 전국 여러 도시의 연 최대강우강도(Yearly Maximum Rainfall Intensity)를 이용하여 그 확률분포함수를 규명하였고 우수관(Storm sewer)의 성능불능확률 산정을 위한 신뢰성모형에 적용하였다. 본 연구에서는 우수관의 성능불능확률을 산정하여 신뢰성 해석을 수행하였다. 먼저 적용도시의 강우자료를 면밀히 분석하고 연 최대강우강도의 통계적 특성을 분석하여 신뢰함수를 구축하였으며 우수관의 성능불능확률 산정을 위한 신뢰성 모형이 개발되었다. 그리고 우수관에 적체되는 토사의 깊이에 따라 우수관의 용량을 산정하였다. 재현기간별 강우강도를 사용하여 청주와 춘천의 원형우수관의 성능불능확률을 산정한 결과, 재현기간의 증가에 따란 성능불능확률을 급하게 상승하는 것을 알 수 있었다. 5년, 10년, 20년 재현기간에 따른 연 최대강우강도를 사용하여 청주와 춘천의 우수관의 성능불능확률을 산정하였다. 또한 토사의 적체에 따른 우수관 유효면적의 변화를 고려하여 두 도시의 우수관의 성능불능확률을 산정하였다. 원형 우수관의 성능불능확률을 산정한 결과, 토사의 적체에 따라 우수관의 용량은 감소하여 성능불능확률이 크게 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 우수관의 용량 감소를 막고 성능불능확률을 최소화하기 위해 우수관에 적체된 토사의 양을 예측할 수 있는 연구가 필요하며 적체된 토사와 콘크리트나 강관벽면이 복합된 우수관에 대한 조도계수를 보다 더 정확히 정량화 할 수 있는 연구가 수행되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.764-768
• /
• 2010

수자원의 근간이 되는 빗물의 효율적 사용을 위하여 최근 우리나라도 빗물이용시설(Rainwater Harvesting System, RHS)이 많이 도입되고 있는 실정이다. 이런 RHS의 효율적인 설계 및 유지 관리를 위해서는 해당 건물의 물 사용량과 집수되는 빗물의 양이 고려된 적정 저류용량 산정이 필수이다. RHS의 적정 저류용량 산정을 위해서는 강수량에 따른 저류용량과 부족량간의 확률적 관계를 제시하는 것이 중요하다. 이에 강우와 물 사용량의 실측값을 이용하여 저류용량에 따른 부족률을 도출하는 모의모형을 구축하였으며, 그 결과를 통하여 저류용량과 부족률간의 관계를 확률 분포로 제시하였다. 적용대상은 서울대학교 34동이며 적합 확률분포로는 Generalized Logistic 분포임을 검증하였고 재현기간에 따른 저류용량별 부족률을 제시하였다. 그 결과 $18m^3$ 이상의 저류용량을 가지는 RHS 설치는 재현기간을 막론하고 효율성이 없음을 판단하였다. 본 연구를 통해 구축된 모의 모형과 재현기간에 따른 저류용량별 부족률은 RHS의 설계와 의사결정에 관련된 이 해당사자들의 직관적 판단 도구로 활용이 가능할 것이다. 향후, 좀 더 신뢰성 있는 자료를 산정하기 위해서는 일강우량에 따른 일화장실 물사용량의 실측자료를 모의 모형에 적용시켜야 할 것이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.41 no.9
• /
• pp.873-884
• /
• 2008

In this study, rainfall quantile was estimated using scale invariance property of rainfall data with different durations and the applicability of such property was evaluated for the rainfall data of South Korea. For this purpose, maximum annual rainfall at 22 recording sites of Korea Meteorological Administration (KMA) having relatively long records were used to compare rainfall quantiles between at-site frequency analysis and scale invariance property. As the results, the absolute relative errors of rainfall quantiles between two methods show at most 10 % for hourly rainfall data. The estimated quantiles by scale invariance property can be generally applied in the 8 of 14 return periods used in this study. As an example of down-scaling method, rainfall quantiles of $10{\sim}50$ minutes duration were estimated by scale invariance property based on index duration of 1 hour. These results show less than 10 % of absolute relative errors except 10 minutes duration. It is found that scale invariance property can be applied to estimate rainfall quantile for unmeasured rainfall durations.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.48 no.7
• /
• pp.567-579
• /
• 2015

This study performed the non-stationary flood frequency analysis considering time-varying parameters of a probability density function. Also, return period and risk under non-stationary condition were estimated. A stationary model and three non-stationary models using Generalized Extreme Value(GEV) were developed. The only location parameter was assumed as time-varying parameter in the first model. In second model, the only scale parameter was assumed as time-varying parameter. Finally, the both parameters were assumed as time varying parameter in the last model. Relative likelihood ratio test and Akaike information criterion were used to select appropriate model. The suggested procedure in this study was applied to eight multipurpose dams in South Korea. Using relative likelihood ratio test and Akaike information criterion it is shown that the inflow into the Hapcheon dam and the Seomjingang dam were suitable for non-stationary GEV model but the other six dams were suitable for stationary GEV model. Also, it is shown that the estimated return period under non-stationary condition was shorter than those estimated under stationary condition.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.47 no.12
• /
• pp.1199-1212
• /
• 2014

This study proposes an evaluation method of water supply capacity of a dam, which uses the concept of return period by conducting bivariate frequency analysis of dam storage capacity. The proposed method was applied to the Daecheong Dam for the evaluation. Additionally, the return periods of Daecheong Dam were estimated for the representative drought events in Korea, whose results were also reviewed. Summarizing the results is as follows. First, this study evaluated several climatological factors related to the water supply capacity of dams in Korea to conduct the bivariate frequency analysis and selected the storage on May and the storage difference between June and October as variables for analysis. Second, as an evaluation result of the water supply capacity of the Daecheong Dam, it was found that the Daecheong Dam secures the water supply capacity under 20 years of return period. Finally, it was also confirmed that the proposed method in this study is valid to analyze and estimate the return period of representative drought events occurred in the Korean peninsula.