• Title/Summary/Keyword: 침투율

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Estimation of irrigation return flow in agricultural reservoirs using EPA-SWMM (EPA-SWMM 모델을 활용한 관개회귀수량 추정)

  • Ji-Hyeon Shin;Won-Ho Nam;Dong-Hyun Yoon;In-Kyun Jung;Kwang-Ya Lee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.50-50
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    • 2023
  • 농업용수는 우리나라 수자원 사용량 중 약 61%를 차지하고 있으며, 효율적인 수자원 관리를 위한 핵심적인 관리목표 중 하나이다. 논으로 공급되는 관개용수는 필지에서의 증발산량 및 침투량과 용배수로를 통한 자연적 및 인위적인 배수량으로 소비된다. 관개회귀수량 (irrigation return flow)은 관개를 통해 농경지에 공급된 수량 중 증발산에 의해 소비되지 않고 침투 또는 배수 등을 통해 하천으로 회귀되는 수량이다. 관개회귀수량 및 회귀율은 농업용수 물순환 관리에 중요한 역할을 하며, 관개용수 사용량 결정, 합리적인 용수의 공급과 수요 관리계획 및 수질 관리계획 등에 중요한 요소로 작용한다. 하지만, 기상, 작물, 토양 등의 물리적 요소와 농업용수 공급량, 물꼬 조절, 담수심 관리 방식 등 인위적 요소의 영향을 동시에 받기 때문에 그 기작이 복잡한 특징을 갖는다. 따라서, 합리적인 수자원 개발 계획 및 관리를 위해 정확한 관개회귀수량 추정 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 전국 4대강 (한강, 금강, 낙동강, 영산강·섬진강) 권역 중심의 9개 대상지구를 선정하였으며, EPA-SWMM (Environmental Protection Agency-Storm Water Management Model) 모델 기반 수로 네트워크 모의를 활용한 수원공 단위 관개회귀수량을 산정하고자 한다. EPA-SWMM 모의 시 공급량은 농업기반시설관리시스템 (Rural Infrastructure Management System, RIMS) 저수율 자료와 수원공 단위용수량을 활용하였으며, 모의결과 시점부 공급량 및 배수량과 강수량, 증발산량 및 침투량을 활용하여 신속회귀수량과 지연회귀수량을 추정하였다. 본 연구 결과는 최적 농업용수 공급방안에 대한 기초자료 구축에 활용 가능할 것으로 사료된다.

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Manufacture and Characteristics of Heat Conductive Blocks for Chemical Heat Pump (화학열펌프용 열전도성 블록의 제조)

  • 한종훈;조길원;이건홍
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.230-235
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    • 1995
  • 염-암모니아계 화학열펌프기술의 핵심인 전도성 블록의 특성파악을 위한 기초단계 연구로서 전도성 블록의 제조 및 기초물성분석에 관한 연구를 수행하였다. 황산이 함유된 천연흑연을 열처리하여 팽창흑연을 준비하고 특성을 분석하였다. 이 팽창흑연을 압축, 성형하여 흑연지지체를 제조하였으며, 성형된 지지체에 진공기법을 이용하여 염을 함침하고 건조과정을 거쳐 전도성 블록을 제조하였다. 전도성 블록의 특성분석으로서 염의 입자내에 분산정도는 EPMA/EDS, 기공율 및 기공크기 분포는 헬륨침투법과 수은 침투법, 기체투과도는 Darcy's law를 적용하고, 열전도도 측정은 전이 일차원 열류기법을 이용하였다. 전도성 블록이 암모니아와 반응 했을때 부피팽창을 관찰하였으며, 반응기에서 전도성블록의 온도분포를 관찰하였다. 본 연구에서 제조된 블록은 염이 균일하게 분산되어 있었으며 기공율은 제조조건에 따라 0.4 ∼ 0.83, 기체투과도는 0.01 ∼ 10 Darcy, 열전도도는 흑연지지체의 겉보기 밀도가 110 kg/㎥ 인 경우, 반지름방향의 열전도도, λr은 20 W/mK, 축방향의 열전도도, λa는 17 W/mK 이였다. 겉보기밀도가 150 kg/㎥ 인 경우, λr은 22 W/wK, λa는 20 W/wK 이였다. 전도성 블록의 부피팽창은 비가역적이었으며 대부분이 반지름 방향보다 축방향에서 팽창이 일어났다. 온도분포는 초기 반응의 kinetics가 내부온도를 지배하였으나, 시간이 경과후 반응기 내부온도는 외부열전달에 의해 지배되었다.

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A Study on the Resistance to Seawater Attack of Mortars and Concretes Incorporating Limestone Powder (석회석미분말을 혼입한 모르타르 및 콘크리트의 내해수성 연구)

  • Lee, Seung Tae;Jung, Ho Seop
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.1
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    • pp.129-137
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    • 2011
  • This study aims to evaluate the resistance to seawater attack of mortars and concretes incorporating limestone powder (0, 10, 20 and 30% of cement by mass). In order to achieve this goal, both chemical resistance by seawater and chloride ions penetration resistance of mortars or concretes were regularly monitored. From the test results, it was observed that the durability of cement matrix was greatly dependent on the replacement ratios of limestone powder. In other words, performance of cement matrix with 10% limestone powder was similar to that of OPC matrix. However, it was found that a high replacement ratio of limestone powder was ineffective to resist seawater attack.

An Analysis on Application Effect of LID Techniques based on SWMM Model for Oncheon Basin by Dong (SWMM 모형을 이용한 온천천 유역 동별 LID 기법 적용 효과 분석)

  • Baek, Jong seok;Kim, Mi eun;Kim, Jae moon;Lee, Sang jin;Shin, Hyun suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.456-456
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    • 2015
  • 최근 집중호우 및 돌발홍수로 인한 물관련 피해가 늘어감에 따라 도시화된 유역의 물관리 연구에 많은 초점이 모아지고 있다. 도시 유역의 물순환에 대한 하나의 해결방법으로 각광받고 있는 LID(Low Impact Development)에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 법정행정구역도를 따라 온천천 유역을 각 동별로 나누어 LID를 설치하였을 때 적용 효과가 가시적으로 나타나는 소유역을 확인하기 위하여 SWMM 모형을 통해 시뮬레이션을 실시하였다. LID 요소기술로는 토지피복에 따라 주택지에는 옥상녹화, 도로에는 투수성포장을 설치하여 각 동별로 LID 적용 전 후에 대한 유출량, 침투량, 첨두유량, 유출계수 등을 비교 및 분석하는 연구를 수행하였다. 온천천 유역 14개 동에 대한 분석을 실시한 결과, 유출량 감소율의 경우 수민동(85.24%), 거제동(83.23%), 명장동(82.81%), 침투량 증가율은 수민동(162.8%), 안락동(105.1%), 복산동(71.03%) 순으로 하천 주변의 거주지가 밀집된 지역에 가시적인 효과가 나타났으며, 첨두유량 감소율은 청룡동(81.82%), 장전동(80.37%) 부곡동(79.39%) 순으로 소유역의 경사가 급한 지형에 효과가 좋은 것으로 나타났다. 유출계수 감소율은 유출량 감소율의 경우와 마찬가지로 나타났다. 도시 유역에 보다 나은 물순환을 위하여 LID 요소기술을 설치할 때 저감시키거나 증가시키려는 매개변수를 확실히 선정하는 것이 LID 효과를 극대화 할 수 있다는 점을 확인하였다.

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A Study on theProperty of Seepage in the Curved Levee by Numerical Analysis (제방만곡부에서의 침투특성에 관한 수치해석적 연구)

  • Park, Choon-Sik;An, Byeong-Ho
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.37 no.4
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    • pp.5-17
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    • 2021
  • In this paper, three-dimensional analysis of the curved levee was performed according to curvature angle, and radius of curvature to investigate the property of seepage. The hydraulic gradients in the curved parts of levees decreased in the outer levee and increased in the inner levee, compared to the two-dimensional analysis. The smaller the curvature angle and the radius of curvature, the larger the change of the hydraulic gradient, compared to the two-dimensional analysis. The effect of curvature radius on the hydraulic gradient was greater than the curvature angle. As a result of evaluating the piping safety factor for the critical hydraulic gradient, the safety factor was increased by 2~5% in the outer levee and decreased by 4~12% in the inner levee, compared to the two-dimensional analysis. Considering this reduction, if the two-dimensional analysis is performed on the curved part of the levee, and if designed the safety factor for piping is 0.1~0.3 greater than allowable FS=2.0, the safety factor of the curved part is slightly reduced, but there is no difficulty in securing stability.

Analysis of Unsaturated Flow Considering Hysteresis in Porous Media under Antecedent Rainfall (선행강우가 존재하는 다공성 매질에서 이력현상을 고려한 비포화 흐름 해석)

  • Park, Chang Kun;Sonu, Jung Ho
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.14 no.5
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    • pp.1137-1143
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    • 1994
  • Through the numerical analysis of the capillary pressure-based Richards equation with and without the effect of the capillary hysteresis under the boundary condition having an antecedent rainfall. the moving tendency of the wetting front, the redistribution of the moisture content, infiltration rate, cumulative infiltration etc, were computed. The effect of the capillary hysteresis cannot be neglected in analyzing an unsaturated flow, and the more accurate results may be obtained by the consideration of the hysteresis effect. If the effect of the hysteresis cannot be considered, the analysis by the use of the main wetting curve may give more reliable result than that of the main drying curve.

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Land Cover Classification in order to Predict Soil Moisture Using Satellite Image (인공위성 영상을 통해 토양수분 예측을 위한 토지피복 분류)

  • Yu, Myung-Su;Choi, Chang-Won;Yi, Jae-Eung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.322-322
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    • 2011
  • 지표에서의 토양수분은 작은 구성비를 가짐에도 불구하고 여러 수문 현상을 연계하는 매우 중요한 인자로써 최근 연구가 활발하게 진행되고 있다. 토양수분은 침투나 침루를 통하여 강우와 지하수를 연결하는 기능을 함과 동시에 강우사상에 따른 유출특성에 직접적인 영향을 미치며 증발산을 통하여 에너지 순환을 연결하는 기능을 하는 인자로 기후변화와 인간의 활동에 의해 영향을 받는다. 지난 수십 년간 산림개간과 도시화는 토지이용의 변화를 초래하여 토지피복의 변화를 초래하였다. 도시화는 불투수층을 증가시켰고, 산림개간으로 산림이 농장으로 변하여 침투율을 감소시켜 유출률의 증가를 초래하였다. 이처럼 토지피복의 변화는 토양수분의 변화에 직접적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 토지피복 분류를 위해 구름의 영향이 적은 Landsat TM 영상을 사용하여 청미천 유역의 토지피복을 분류하여 토지피복도를 작성하였다. 청미천 유역은 현재 국제수문관측사업(IHP)의 일환으로 체계적인 수문관측이 진행되고 있는 지점으로, 추후 인공위성 영상을 통해 산정한 토양수분 자료를 비교할 수 있는 유역이다. Landsat TM 영상은 2009년 5월 23일에 관측된 115-34(path row) 영상으로 구름이 거의 없는 날의 자료를 사용하였다. 다중 스펙트럴 위성영상인 Landsat TM 영상은 30m 공간해상도로써 토지피복분류와 식생 등의 정보를 추출하는데 적합한 것으로 알려져 있다. 청미천 유역의 위성영상에 대하여 영상의 전처리 과정을 거쳐 무감독분류와 감독분류기법을 적용하여 토지피복을 분류하였다. 분류한 토지피복도는 국토해양부에서 국가수자원관리 종합정보시스템(WAMIS) 을 통하여 제공되는 토지피복도와 비교하였다.

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Study on storage change analysis of Samsan reservoir by applying calibrated soil parameters (토양 매개변수 보정에 따른 삼산저수지의 저류량 변화 분석)

  • Park, Sanghyun;Kim, Hyeonjun;Jang, Cheolhee;Birhanu, Dereje
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.355-355
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    • 2019
  • 본 연구에서는 물리적 매개변수 기반의 물 순환 해석 모형인 CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)을 이용하여 보령댐 유역 상류에 위치한 삼산저수지의 저류량을 분석하였다. 연구기간은 2012~2017년이며 2015년 발생한 가뭄 대책의 일환으로 2016년 이후 금강과 보령댐을 잇는 도수로를 설치하여 유역내로 외부유입량이 유입되었다. 이에 본 연구에서는 보다 정확한 저류량 산정을 위해 모의 기간을 2012~2015년 및 2016~2017년으로 나누어 연구를 수행하였다. 매개변수 보정에 앞서 CAT에서 제공하는 세 가지 침투해석방법인 Rainfall Excess, Green&Ampt, Horton 방법을 모두 적용하여 모의하였으며 그 결과 Rainfall Excess 침투방법을 적용했을 때의 모의 정확도가 비교적 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구에서는 Rainfall Excess 침투방법의 주요 토양 관련 매개변수인 토양수분율(${\theta}s$), 연직방향 투수계수(ks) 및 사면방향 투수계수(ksi)를 대상으로 전역최적화기법(SCEUA-P)을 이용한 보정을 수행하였으며 보정 전 후의 모의 저류량과 관측 저류량을 연도별로 비교 및 분석하였다.

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The Theoritical Analysis of the Slope Stability subjected to Seepage Force (침투력을 고려한 사면안정의 이론적 해석)

  • Gi-Bong Choi
    • Journal of the Korean Society of Safety
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    • v.11 no.4
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    • pp.151-155
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    • 1996
  • The main purpose of this study was to develop a useful method for analysing slope stability by seepage force. The stability of an embankment impounding a water reservoir is highly depend upon the location of seepage line with the embankment, it is important to illustrate the seepage phenomenon. Of particular interest is the stability following a rapid rise change of reservoir level. Seepage forces in embankments are easily determined if frictional forces are expressed in relation to hydraulic gradient i. Seepage forces can combine with soil weights to improve stability or worsen it, depending on the direction in which the forces act ;n relation to the geometric cross section.

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Slope Stability Analysis under Rainfall Condition by Using Multiple Slip Surfaces (다중 파괴면을 이용한 강우시 사면의 안정성 해석)

  • Kim, Minseok;Sagong, Myung;Kim, Soosam
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.8 no.2
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    • pp.11-18
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    • 2007
  • Slope failure triggered by rainfall produces severe effects on the serviceability and stability of railway, Therefore, slope stability problem is one of the major concerns on the operation of railway. In this study, the rainfall conditions triggering slopes failure adjacent to railroads are investigated and the numerical analysis approach in consideration of infiltration and limit equilibrium method based upon multiple slip surfaces are proposed. The rainfall conditions triggering slope failure are as follow: cumulative rainfall is in the range of 150~500 mm, and duration is from 3 to 24 hours. Base upon the rainfall conditions, infiltration analysis and limit equilibrium method for infinite slope condition are carried out. The depth of infinite slope is assumed as 2 m and the multiple slip surfaces modeled with 16.7 cm interval from the bottom slip surface located at the 2 m depth. The assumed bottom slip surface is the location at which factor of safety is converging. The proposed approach shows more reasonable results than the results from the general codes assuming water table at slope surface. In addition, three dimensional plot of cumulative rainfall, rainfall duration, and factor of safety shows that slope stability analysis in consideration of rainfalll must account for cumulative rainfall (rainfall duration).

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