• 한국물환경학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.256-272
• /
• 2017

Extreme rainfall has become more frequent over the Korean peninsula in recent years, causing serious damages. In a changing climate, traditional approaches based on historical records of rainfall and on the stationary assumption can be inadequate and lead to overestimate (or underestimate) the design rainfalls. A main objective of this study is to develop a stochastic disaggregation method of seasonal rainfall to hourly extreme rainfall, and offer a way to derive the nonstationary IDF curves. In this study, we propose a novel approach based on a Four-Parameter Beta (4P-beta) distribution to estimate the nonstationary IDF curves conditioned on the observed (or simulated) seasonal rainfall, which becomes the time-varying upper bound of the 4P beta distribution. Moreover, this study employed a Bayesian framework that provides a better way to take into account the uncertainty in the model parameters. The proposed model showed a comparable design rainfall to that of GEV distribution under the stationary assumption. As a nonstationary rainfall frequency model, the proposed model can effectively translate the seasonal variation into the sub-daily extreme rainfall.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.53-56
• /
• 2014

위성시스템설계에서는 설계과정이 초기 설계부터 위성발사까지 약 5년 정도 소요되며, 방송위성수명은 15년 이상까지 될 수 있다. 지구의 온난화 현상은 장기적으로 지구상의 강우율을 점점 증가시키는 추세이다. 이러한 강우율 변화를 포용하기 위해서는 위성링크 설계단계에서 20년 후의 강우감쇠까지 고려하여야 한다. 이 논문에서는 위성방송서비스를 위한 미래의 강우율을 고려하기 위해서 예측용 시계열 시스템 모델을 연구하였다. 이 연구를 통하여 미래 20년 동안의 강우율은 지속적으로 증가할 수 있다는 것을 밝혔다.

• 한국관개배수논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.32-44
• /
• 2014

In Korea, global warming caused by the climate changes impacted on weather system with increase in frequency and intensity of precipitation, and the rainfall pattern changes significantly by regional groups. Furthermore, it is expected that the regional and annual fluctuation ranges of the rainfall in the future would be more severe. Nowadays, agricultural drainage system designed by the existing standard of 20-year return period and 2 days of fixation time cannot deal with the increment rainfall such as localized heavy rain and local torrential rainfalls. Therefore, it is required to reinforce the standard of the drainage system in order to reduce the agricultural flood damage brought by unusual weather. In addition, it is needed to improve the standard of agricultural drainage design in order to cultivate farm products in paddy fields as facility vegetable cultivation and up-land field crop have been damaged by the moisture injury and flooding. In order to prepare for the changes of rainfall pattern due to climate changes and improve the agricultural drainage design standards by the increase of cultivating farm products, the purpose of this study is to examine the impact of climate changes, the changes of relative design standard, and the analytic situation of agricultural flood damages, to consider the drainage design standard revision, and finally to prepare for enhanced agricultural drainage design standards.

• Korean Journal of Hydrosciences
• /
• 제5권
• /
• pp.33-43
• /
• 1994

This study is to determine the critical duration of design rainfall and to utilize it for the design of detention pond with pump station. To examine the effect of the duration and temporal distribytion of the design rainfall, Huff's quartile method is used for the 9 cases of durations (ranges from 20 to 240 minutes) with ten years return period, and the ILLUDAS model is used for runoff analysis. The storage ratio, which is the ratio of maximum storage amounts to total runoff volume, is introduced to determine the criticalduration of design rainfall. The duration which maximizes the storage ratio is adopted as the critical duration. This study is applied to 18 urban drainage watercheds with pump station in Seoul, of which the range of watershed area is 0.24~12.70$km^2$. The result of simulation shows that the duration which maximizes storage ratio is 30 and 60 minutes on the whole. It is also shown that the storage ratios of 2nd - and 3rd-quartile pattern are larger than those of 1st- and 4th-quartile pattern of temporal distribution. A simplified empirical formula for Seoul area is suggested by the regression analysis between the maximum storage ratio and the peak ratio. This formula can be utilized for the preliminary design and planning of detention pond with pump station.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제29권12호
• /
• pp.11-24
• /
• 2013

본 연구에서는 전형적인 산사태 발생 메커니즘인 강우침투현상과 현장 모관흡수력을 고려한 산사태 해석 방법을 제시하였으며, 실제 산사태가 발생된 지역을 선정하여 그 적용성을 검토하였다. 이를 위해 대상지역의 시료를 채취하여 함수특성곡선(SWCC) 실험을 수행하였으며, 불포화 투수계수를 산정하였다. 또한 초기 모관흡수력과 강우발생에 따른 모관흡수력 변화를 관측하기 위해 현장계측을 수행하였으며, 그 결과를 산사태 해석에 적용하였다. 그리고 국내 강우특성을 고려한 비탈면 설계를 위하여, 강우패턴에 따른 습윤대 깊이와 안전율 변화를 분석하였다. 특히, 선행강우 효과를 고려한 매개변수 해석을 수행하여 비탈면 안정성에 어떠한 영향을 주는지 습윤대 깊이 변화를 통해 분석하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 산사태 해석 방법은 지반의 불포화 특성과 선행강우 효과를 고려할 수 있으며, 산사태 발생 위치를 적절히 예측하는 것으로 나타났다. 그리고 강우발생 시, 강우량이 후반부에 집중된 강우패턴에서 비탈면의 안전율이 가장 낮게 나타났다. 또한, 선행강우는 비탈면의 모관흡수력을 감소시켜 불안정성을 증가시키고, 이후 발생된 강우로 인해 습윤대가 깊어지면서 비탈면 파괴 위험이 증가한다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제32권1호
• /
• pp.35-43
• /
• 2016

사면 안정성을 평가하기 위해서는 강우의 시간적 분포가 매우 중요한 영향을 끼친다. 강우로 발생하는 사면붕괴를 해석하기 위해서는 강우패턴을 일반적으로 일정한 형태로 가정하고 해석을 수행한다. 그러나 강우의 시간적분포를 적용하는 설계방법은 사면의 불안정성을 평가하기에 중요한 요소이다. 본 연구에서는 강우에 의한 사면파괴를 계산하기 위해 강우의 시간적 분포는 Mononobe 방법과 Huff 4분위 방법을 적용하였다. 그 결과, 표층으로부터의 습윤대 깊이의 차이를 보였으며, 사면의 안전율 계산에서도 강우의 시간적분포가 영향을 끼치고 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권5B호
• /
• pp.449-457
• /
• 2011

최근 기후변화/변동으로 인한 집중호우가 증가하여 수문기상재해에 따른 피해가 증가하고 있다. 미래의 발생가능한 극한 강우사상에 대응하기 위해, 일반적으로 수문학적 빈도해석을 이용하여 목표연도의 설계 강우량을 산정한다. 이것은 수문빈도 해석에 적용된 강우자료가 정상성임을 가정하여 설계 강우량을 산정하는 것이다. 하지만, 최근 관측된 강우자료를 살펴보면, 통계적 특성이 시간에 따라 변하는 경우가 있다. 본 연구는 연최대강우량의 회귀직선에 대한 잔차의 수문학적 빈도해석을 바탕으로, 가까운 미래로 설정된 목표연도의 확률강우량을 산정하는 방법을 제안하였다. 현재까지의 관측자료를 기초로 선형회귀식의 추세선을 이용하여 잔차 시계열을 생성하고, 잔차에 대한 확률밀도함수를 추정한 후, 추세선의 증가 및 감소 경향을 고려하여 확률강우량을 산정하였다. 14개의 강우관측지점에 적용한 결과, 증가경향을 보이는 경우에는 현시점까지의 자료에 대한 선형회귀식을 산정한 후, 목표연도까지 연장했을 때의 추세요소를 산정한 방법이 보다 적합한 확률강우량을 산정하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 정상성을 바탕으로 추정한 확률강우량과 비교했을 때, 5-25%의 예측편차가 1-22% 정도로 감소하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제40권9호
• /
• pp.743-754
• /
• 2007

본 연구에서는 레이더 강우의 ground-truth를 위해 가능한 3가지 비교방법, 즉 3가지 ground-truth설계를 이론적으로 검토하였다. 이론적인 결과는 먼저, WGR강우모형으로 모의된 3차원 강우장에 적용하여 검토하였으며, 아울러 실측자료인 관악산 레이더 자료 및 레이더 관측영역 내 건설교통부 관할 지상관측소 강우 자료에 적용하여 평가하였다. 전체적인 적용결과는 이론적인 분석내용 및 모의 강우를 이용하여 수행한 내용과 유사함을 확인하였다. 결론적으로 레이더 및 우량계 강우가 양(+)인 경우만을 비교하는 형태는 심각한 설계편의를 유발하여 레이더 강우의 ground-truth에 적절하지 못함을 확인할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제64권2호
• /
• pp.47-55
• /
• 2022

The objective of this study was to analyze the effect of the duration and time distribution of probability rainfall on farmland inundation for the paddy fields in the drainage improvement project site. In this study, eight drainage improvement project sites were selected for inundation modeling. Hourly rainfall data were collected, and 20- and 30-year frequency probability rainfalls were estimated for 14 different durations. Probability rainfalls were distributed using Intensity-Duration-Frequency (IDF) and Huff time distribution methods. Design floods were calculated for 48 hr and critical duration, and IDF time distribution and Huff time distribution were used for 48 hr duration and critical duration, respectively. Inundation modeling was carried out for each study district using 48 hr and critical duration rainfalls. The result showed that six of the eight districts had a larger flood discharge using the method of applying critical duration and Huff distribution. The results of inundation depth analysis showed similar trends to those of design flood calculations. However, the inundation durations showed different tendencies from the inundation depth. The IDF time distribution is a distribution in which most of the rainfall is concentrated at the beginning of rainfall, and the theoretical background is unclear. It is considered desirable to apply critical duration and Huff time distribution to agricultural production infrastructure design standards in consideration of uniformity with other design standards such as flood calculation standard guidelines.

• 한국안전학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.148-157
• /
• 2022

Every year, particularly during the monsoon rainy season, landslides at the Chuncheon province of South Korea cause tremendous damage to lives, properties, and infrastructures. More so, the high rainfall intensity and long rainfall days that occurred in 2020 have increased the water content in the soil, thereby increasing the chances of landslide occurrences. Besides this, the rainfall thresholds and characteristics responsible for the initiation of landslides in this region have not been properly identified. Therefore, this paper addresses the rainfall thresholds responsible for the initiation of landslides at Chuncheon from a regional perspective. Using data obtained from rainfall measurements taken from 2002 to 2011, we identify a threshold relationship between rainfall intensity and rainfall duration for the initiation of landslides. In addition, we identify the relationship between the rainfall intensity using a 3-day, 7-day, and 10-day antecedent rainfall observation. Specifically, we estimate the rainfall data at 8 sites where debris flow occurred in 2011 by kriging. Following this, the estimated data are used to construct the relationship between the intensity (I), duration (D), and frequency (F) of rainfall. The results of the intensity-duration-frequency (IDF) analysis show that landslides will occur under a rainfall frequency below a 2-year return period at two areas in Chuncheon. These results will be effectively used to design structures that can prevent the occurrence of landslides in the future.