• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.218-218
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• 2015

Urbanization and waterworks construction in natural watershed have been causing higher flood risks in lowland areas. Detention basins have become one of the most efficient fundamental instruments for storm water and environmental management at watershed scale. Nowadays, there are many studies coupled numerical methods of flood routing with optimization algorithms to investigate factors that impact on the efficiency of detention basins in flood reduction in a watershed, such as detention basin location, size, and cost and watershed characteristics. Although these couplings have been become more widespread but cumbersome computation and hydraulic data requirement still are their limitations. To tackle the procedure efforts due to numerical integration and data collection, simple approach is proposed to primarily estimate effects of detention basins. The approach basis is the linear system theory applied to the solution of hydrologic flood routing. The paper introduces an analytical method for estimating detention effects deriving by recent studies and innovatively analyses this equation on fractal perspective. Then, an optimization technique is performed by applying harmony search algorithms (HSA) to optimize efficiency of detention basins at watershed scale. The location and size of upstream detention basin are simultaneously obtained. Finally, the proposed methodology, practically applied for a real watershed in Kan river, Iran.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.215-219
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• 2005

A macro spreadsheet model, WEANES (Wet Pond Annual Efficiency Simulation Model), has been developed to predict the long-term or annual removal efficiencies of wet retention/detention basins. The model uses historical, site-specific, multi-year, rainfall data, usually available from a nearby National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) climatological station to estimate basin efficiencies which are calculated based on annual mass loads. Other required input parameters are: 1) watershed parameters; drainage area, pervious curve number, directly connected impervious area, and ti me of concentration, 2) pond parameters; control and overflow elevations, pond side slopes, surface areas at control elevation and pond bottom; 3) outlet structure parameters; 4) pollutant event mean concentrations; and 5) pond loss rate which is defined as the net loss due to evaporation, infiltration and water reuse. The model offers default options for parameters such as pollutant event mean concentrations and pond loss rate. The model can serve as a design, planning, and permitting tool for consulting engineers, planners and government regulators.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권4호통권23호
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• pp.37-47
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• 2006

도시화로 인한 유출량의 증가 및 도달시간의 단축은 도시재해의 한 원인이 되고 있다. 이를 막기 위하여 도시 배수유역내에 저류지를 설치하여 하수관거의 통수능 이하로 방류량을 조절하는 방안을 고려할 수 있다. 기초계획 단계에서의 저류지 설계를 위해서는 복잡한 연관성을 지니고 있는 제반 변수를 고려하지 않고 대표적인 관련 주요변수를 택하여 저류용량을 결정하는 여러 가지 저류지 계획모형이 이용되고 있다, 기왕의 저류지 계획모형에서는 주로 도시화 특성인자인 첨두유량비$(\alpha)$와 도달시간비$(\gamma)$를 활용하고 있다. 본 연구에서는 재해영향평가서 22개소의 저류지를 분석대상으로 하여 도시화에 따른 도시배수유역 특성인자와 저류지 특성인자간의 분석을 통해 저류지의 계획단계에서 활용할 수 있도록 편의성을 도모하고자 한다. 첨두유량비 $\alpha$가 도달시간비 $\gamma$보다 저류 용량에 미치는 영향이 더욱 민감함을 알 수 있었으며, 개발전 후의 유출계수비 $\beta$가 설계강우강도의 지역계수 n값 보다 $\alpha$에 미치는 영향이 작음을 알 수 있었다. 사다리꼴 설계수문곡선을 사용하는 경우에는 강우지속기간이 저류비에 미치는 영향이 큰 것을 알 수 있었다.

• Korean Journal of Hydrosciences
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• 제7권
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• pp.61-75
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• 1996

The purpose of this study is to develop an efficient model for the least cost design of multi-site detention systems. The IDP (Incremental Dynamic Programming) model for optimal design is composed of two sub-models : hydrologic-hydraulic model and optimization model. The objective function of IDP is the sum of costs ; acquisition cost of the land, construction cost of detention basin and pumping system. Model inputs include channel characteristics, hydrologic parameters, design storm, and cost function. The model is applied to the Jung-Rang Cheon basin in Seoul, a watershed with cetention basins in multiple branching channels. The application results show that the detention system can be designed reasonably for various conditions and the model can be applied to multi-site detention system design.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5B호
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• pp.535-546
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• 2008

도시화는 유출량의 증가와 도달시간의 감소에 영향을 미치고 있으며, 이는 하류 지점의 빈번한 범람을 야기시키고 있다. 따라서 유역내에 침투시설과 저류시설 등 유출저감효과를 기대할 수 있는 여러 가지 시설을 이용하여 유출량을 저감시킬 수 있는 각종 규모의 지체저류시설을 활용하게 되었다. 본 연구에서는 세가지의 형태(세장형(SF=0.204), 집중형(SF=0.782), 중간형(SF=0.567))로 유역을 가정하여 일반적으로 유역 말단에 설치하던 유수지(저류지)를 유역내의 임의의 위치에 설치하여 단일저류지와 복수 저류지에 대해 각각 유출저감효과를 분석하고, 이들 저류지의 위치관련변수와 수문학적으로 분석하였다. 단일 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 유역의 형상에 따라 저류지의 위치는 전체 유역면적에 대한 저류지 상류부 면적의 비(이하 저류지 상류부 면적비, DUAR(Dimensionless Upstream Area Ratio)이라 한다)를 20%, 40%, 60%, 80%로 변동시키면서 모의분석을 수행하였으며, 복수 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석하기 위해 단일 저류지 분석시 적용한 유역형상 중 중간형 유역을 대상으로 하여 방류구조와 유역의 제반사항은 단일 저류지의 모의시와 동일하게 가정하였고, 저류지가 분담하는 유역의 면적비를 바탕으로 하여 DUAR 60%, 80%, 100%, 120%, 140%의 경우에 대해 분석하였다. 이 때 저류지 바닥면적(Ab)의 크기는 유역면적에 대해 각각 1%와 0.5%를 취하는 경우의 두 가지로 구분지어 모의분석을 실시하였다. 저류지의 위치에 따른 유출저감효과를 분석한 결과 세장형의 유역이 적은 저류량에 대해 유출저감효과가 우수하였으며, 저류지의 위치 관련변수의 관계도 및 관계식을 제시하였고, 이를 시험유역에 적용시켜 검증하였다. 저류지 위치 관련변수의 관계도 및 관계식을 이용하여 단일 저류지와 복수 저류지의 개략적인 위치선정 기준을 제안하였다.

• 상하수도학회지
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• 제19권5호
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• pp.619-624
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• 2005

This work is for examining a simplified equation based on the rational formula, which can easily decide storm-water detention volume in small urban catchments. The storm-water detention volume is determined by the inflow hydrograph flowing to detention basin and the outflow hydrograph discharged from the detention basin. The ratio of average outflow over the period of rainfall duration against allowable discharge was 0.5 in former simplified equation. But this research has found that the average outflow ratio depends on the storage methodology. In the case of the on-line storage method, the average outflow ratio is a function of the time of concentration of the catchments and rainfall duration, which ranged from 0.5~1.0. In the case of the off-line storage method, the average ratio is a function of peak discharge and allowable discharge except above time of concentration and rainfall duration, where its function value ranged from 1.0~2.0. When applying this equation to small catchment in Mokpo city, South Korea, we could easily calculate the relation curve between the storm-water detention volume and allowable discharge.

• 한국농공학회논문집
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• 제60권5호
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• pp.41-54
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• 2018

A method to account a detention in a rice paddy field in hydrologic modeling was tested at plot and watershed scales. Hydrologic Simulation Program - Fortran (HSPF) and its one of surface runoff modeling method, i.e Surface-Ftable, were used to simulate a inundated condition in a rice paddy culture for a study plot and basins in Saemangeum watershed. Surface-Ftable in HSPF defines surface runoff ratio with respect to surface water depth in a pervious land segment, which can be implemented to the feature of water management in a rice paddy field. A Surface-Ftable for paddy fields in Saemangeum watershed was developed based on the study paddy field monitoring data from 2013 to 2014, and was applied to Jeonju-chun and Jeongeup-chun basins which comprise 12% and 22% of paddy fields in the basins, respectively. Four gaging stations were used to calibrate and validate the watershed models for the period of 2009 and 2013. Model performed 7.13% and 9.68% in PBIAS, and 0.94 and 0.90 in monthly NSE during model calibrations at Jeonju and Jeongeup stations, respectively, while the models were validated its applicability at Hyoja and Gongpyung stations. The comparison of results with and without considering detention effect of paddy fields confirmed the validity of the Surface-Ftable method in modeling watersheds containing rice paddy fields.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권11호
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• pp.957-967
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• 2015

측면 위어의 수위-유량 관계가 알려지지 않더라도, 저류지에 의한 홍수 조절 효과를 평가할 수 있는 2차원 수치모의에 대해 검토하였다. 수치해법으로서 천수방정식에 대해 유한체적법을 적용하고, 흐름률의 정확한 계산을 위해 근사 Riemann 해법을 도입하여 수심적분 2차원 수치모형을 구성하였다. 모의 결과를 수로와 저류지에서 자유월류와 잠긴 흐름이 발생되는 실험실 실험의 결과와 비교하였다. 자유 월류 상태에서 예측된 측면 위어의 유량 계수와 실험에 의한 그것 사이의 차이는 매우 작았다. 또한, 잠긴 흐름에 대한 모의 결과도 측정 결과와 잘 일치하였으며, 그 기구가 잘 재현되었다. 이 연구를 통해 2차원 수치모형으로 측면 위어에 대한 유량 계수를 정확하게 결정할 수 있으며, 저류지에 대한 홍수 방어능력의 검토 또한 상당한 수준의 정확도로 이루어질 수 있음이 확인되었다. 따라서 저류지의 계획, 설계안의 검토, 관리를 위한 기존 저류지의 평가 등에 이 모형의 실용적인 적용이 기대된다.

• 물과 미래
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• 제28권1호
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• pp.153-168
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• 1995

본 연구의 목적은 다지점 유수체계의 최소비용 설계를 위한 효율적 모형을 개발하려는 것이며,로서 제안된 IDP 모형은 수문-수리학적 모형(강우-유출모형과 유역 및 하도 공수추적모형)과 최적화모형 등 2개의 부모형을 포함하고 있다. 목적함수는 대지구입비용과 유수지 설치비용 및 펌핑 시스템의 설치비용의 합으로 구성되며, 모형의 입력자료로는 각 하도자료와 수문 매개변수 및 설계강우와 비용함수등이 제시되어야 한다. 본 모형은 다지형 하도의 유수체계를 포함하고 있는 서울의 중랑천 유역에 적용되었으며, 모형의 적용결과 여러 조건의 변화에 대해서도 합리적인 유수체계의 설계가 가능하며, 다지점 유수체계의 설계에 대한 적용이 가능함을 보여주고 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.135-146
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• 1993

본 연구에서는 도시(都市) 배수유역(排水流域)으로부터의 홍수량(洪水量) 산정(算定)을 위해 개발된 기존(旣存)의 각종(各種) 도시유출모형(都市流出模型)을 국내(國內)의 표본유역(標本流域)에 적용하여 그 결과를 실측치(實測値)와 비교함으로써, 국내유역(國內流域)에 적절히 적용할 수 있는 모형을 제시하고자 하였다. 합리식(合理式), BRRL방법(方法), KPRRL방법(方法) 그리고 ILLUDAS모형(模型)의 4가지 방법을 표본유역(標本流域)인 휘경(徽慶) 용두(龍頭) 유수지(遊水地) 유역(流域)에 적용하여 총 10개의 실측호우(實測豪雨)에 대한 홍수량(洪水量)을 계산하였으며, 이를 유수지(遊水地)로의 유입량(流入量)과 비교하여, 첨두홍수량(尖頭洪水量), 유출용적(流出容積) 및 수문곡선(水文曲線)의 형태(形態)를 기준으로하여 각 방법별 적정성(適正性)을 판단하였다. 합리식(合理式)과 KPRRL방법(方法)은 소유역(小流域)으로 부터의 첨두홍수량(尖頭洪水量)의 산정(算定)을 위해서만 적용 가능함을 알 수 있었으며, ILLUDAS모형(模型)에 의한 결과가 실측치(實測値)에 가장 접근한 결과를 보여주었으므로 ILLUDAS모형(模型)을 국내(國內)의 도시유역(都市流域)으로부터의 홍수유출량(洪水流出量) 산정(算定)을 위한 최적모형(最適模型)으로 선정하였다.