• 제목/요약/키워드: Ecological simulation

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Application of storm water management model to designing the sponge city facilities in the Athletes Village of Military World Games in Wuhan

  • Liu, Jian;Liu, Yan;Liu, Ru;Li, Sixin;Wu, Lingyi
    • 국제학술발표논문집
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    • The 7th International Conference on Construction Engineering and Project Management Summit Forum on Sustainable Construction and Management
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    • pp.346-352
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    • 2017
  • This study discusses application of the storm water management model (SWMM) to designing the sponge city facilities in the Athletes Village of Military World Games in Wuhan in October 2019. The SWMM was used to simulate the runoff processes and reduction efficiencies of the sponge city facilities. The runoffs of the sponge city facilities were compared with those of traditional drainage system for the design rainfall of 35.2mm and the rainfalls with different recurrence periods. The results show that the hign density sponge city facilities could meet the requirements for 80% of annual runoff control rate, SWMM can determine the scales of the sponge city facilities and effectively simulate the hydrological processes for different layout schemes. The simulation model is also helpful to making optimization of the sponge city facility layout.

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생태계 모델링을 이용한 진해만의 자생 COD 평가 (Ecological Modeling for Estimation of Autochthonous COD in Jinhae Bay)

  • 홍석진;이원찬;박종수;오현택;윤상필;김형철;김동명
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.959-971
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    • 2007
  • The three-dimensional eco-hydrodynamic model was applied to estimate the autochthonous COD caused by production of phytoplankton in Jinhae Bay. A residual current was simulated, using a hydrodynamic model, to have a sightly complicated pattern in the inner part of the bay, ranging from 0.001 to 5 cm/s. In the outer part of the bay, the simulated current flowed out to the south sea with a southward flow at a maximum of 25 cm/s. The results of the ecological model simulation of COD levels showed high concentrations, exceeding 4 mg/L, in the inner bay of Masan, an area of wastewater discharge, and lower levels, approaching less than 1 mg/L, closer to the outer part of the bay. The simulation results of Autochthonous COD by two methods using ecological modeling, showed high ratio over 70% of total COD. Therefore, it is more important to consider nutrients than organic matters in the region for control COD standard.

전주천 상류부의 서식처 적합도 지수 및 생태유량 산정 (Estimation of Ecological Flow and Habitat Suitability Index at Jeonju-Cheon Upstream)

  • 김경오;박영기;강재일;이병석
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.47-55
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    • 2016
  • 본 연구에서는 유량점증방법론에 입각하여 물리 서식처 모의 시스템의 기반을 둔 2차원 수리 및 서식처 모의인 River2D를 적용하였다. 대상 지점은 전주천 상류부이며, 수리모의 결과에 대한 비교는 갈수량 조건에서 검정된 HEC-RAS 수리모의 결과를 바탕으로 River2D와 유속, 수심 모의 결과를 비교, 평가하였다. 그 결과 유속의 RMSE는 0.18, NSE는 0.71, 결정계수는 0.78이고, 수심의 RMSE는 0.02, NSE는 0.71, 결정계수는 0.73으로 수리모의 결과가 실측치에 잘 반영되는 것으로 평가된다. 서식처 적합도 지수를 구축하기 위해 선정한 대표 어종은 10년간 어류 모니터링을 통하여 가장 출현빈도가 높은 피라미, 쉬리 어종에 대하여 선정하였다. 또한 평수량, 조건에서의 서식처 적합도 지수를 바탕으로 가중가용면적-유량 관계곡선을 산출하였으며, 한강 및 금강 수계에서 적합도 지수를 구축한 강형식(2010)의 지수를 가지고 모의한 결과와 비교, 평가하였다. 생태유량 산정 결과 피라미는 $1.5{\sim}2.0m^3/s$ 쉬리는 $1.8{\sim}2.0m^3/s$으로 산정되었다. 대상유역의 수질, 하도 구성, 생물 다양성 등이 매우 양호한 생태이고, 모의 결과 값을 유황분석과 비교해볼 때, 산정된 어류별 생태유량은 전주천 상류부에 적합한 것으로 평가된다.

하천에서 보 형태에 따른 어류군집 구조 및 생태유량 평가 (Assessment of Ecological Flowrate and Fish Community to Weir Type in Stream)

  • 허준욱;장창래;김규호
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.339-347
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    • 2017
  • 본 연구는 원주천과 보성강에서 보의 형태에 따른 어류 군집 구조를 파악하고, 보를 중심으로 상하류에 PHABSIM을 이용한 최적 생태유량을 산정하여 물리적 서식지 평가를 실시하였다. 2014년 8월부터 2015년 9월까지 원주천의 콘크리트 보(반곡보) 6회, 보성강의 돌보는 5회 조사를 실시하였다. 어류는 투망과 족대를 이용하여 채집하였으며, 어류를 채집한 지점에서 유속, 수심, 하상재료를 측정 및 관찰하였다. 어류상을 토대로, 생물다양도(우점도, 균등도, 다양도, 풍부도)를 측정하였으며, PRIMER5를 통해 군집유사도를 산출하였고, PHABSIM을 이용하여 최적 유량을 산정하였다. 원주천에서는 7과 20종 2,104개체가 채집되었으며 피라미와 참갈겨니가 각각 39.7%, 15.8%로 우점 및 아우점하였다. 보성강에서는 6과 28종 1,638개체가 출현하였고, 피라미와 돌마자가 각각 22.0%, 17.2%로 우점 및 아우점하였다. 서식지적합도지수(Habitat Suitability Index, HSI)를 산정하기 위해 두 지점의 대표어종인 피라미를 선정하였다. 그 결과 원주천에서는 수심 0.2~0.6 m 유속 0.1~0.3 m/s로 측정되었고, 보성강에서는 수심 0.3~0.6 m, 유속 0~0.3 m/s로 나타났다. PHABSIM을 이용한 최적 생태유량 모의 결과 원주천의 보상류가 1.1 cms, 하류가 0.3 cms, 보성강은 상류가 0.4 cms, 하류가 2.2 cms로 나타나 각각의 하천에서 반대의 결과가 나타났다. 최적유량 적용시 가중가용면적(Weighted Usable Area, WUA)는 원주천이 상류 9.5%, 하류 26.6%, 보성강은 상류 34.8%, 하류 53.3%로 나타났다.

낙동강 하구지역의 식물플랑크톤 극대역 변동에 관한 수직시뮬레이션 -II. 식물플랑크톤 극대역 변동의 수치시뮬레이션- (The numerical simulation on variation of phytoplankton maximum region in the estuary of Nakdong river -II. The numerical simulation on variation of phytoplankton maximum region-)

  • 이대인
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.375-384
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    • 2000
  • It is very important to interprete and simulate the variation of phytoplankton maximum region for the prediction and control of red tide. This study was composed of two parts first the hydrodynamic simulation such as residual current and salinity diffusion and second the ecological simulation such as phytoplankton distribution according to freshwater discharge and pollutant loads. Without the Nakdong river discharge residual current was stagnated in inner side of this estuary and surface distribution of salinity was over 25psu. On the contrary with summer mean discharge freshwater stretched very far outward and some waters flowed into Chinhae Bay through the Kadok channel and low salinity extended over coastal sea and salinity front occurred. From the result of contributed physical process to phytioplankton biomass the accumulation was occurred at the west part of this estuary and the Kadok channel with the Nakdong river discharge. When more increased input discharge the accumulation band was transported to outer side of this estuary. The frequently outbreak of red tide in this area is caused by accumulation of physical processes. The phytoplankton maximum region located inner side of this estuary without the Nakdong river discharge and with mean discharge of winter but it was moved to outer side when mean discharge of the Nakdong river was increased. The variation of input concentration from the land loads was not largely influenced on phytoplankton biomass and location of maximum region. When discharge was increased phytoplankton maximum region was transferred to inner side of the Kadok channel. ON the other hand when discharge was decreased phytoplankton maximum region was transferred to inner side of this estuary and chlorophyll a contents increased to over 20$\mu\textrm{g}$/L Therefore if any other conditions are favorable for growth of phytoplankton. decreas of discharge causes to increase of possibility of red tide outbreak.

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DeNitrification-DeComposition (DNDC) Improvement through Model Coupling and Sub-model Development Considering Agricultural Land Use and Future Climate Change

  • Min, Hyungi;Hwang, Wonjae;Kim, Min-Suk;Kim, Jeong-Gyu
    • 환경생물
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    • 제35권1호
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    • pp.37-46
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    • 2017
  • Climate change is the biggest concern of the $21^{st}$ century. Greenhouse gas (GHG) emissions from various sectors are attracting attention as a cause of climate change. The DeNitrification-DeComposition (DNDC) model simulates GHG emissions from cropland. To study future GHG emissions using this simulation model, various factors that could change in future need to be considered. Because most problems are from the agricultural sector, DNDC would be unable to solve the factor-changing problem itself. Hence, it is necessary to link DNDC with separate models that simulate each element. Climate change is predicted to cause a variety of environmental disasters in the future, having a significant impact on the agricultural environment. In the process of human adaptation to environmental change, the distribution and management methods of farmland will also change greatly. In this study, we introduce some drawbacks of DNDC in considering future changes, and present other existing models that can rectify the same. We further propose some combinations with models and development sub-models.

확률밀도함수를 고려한 서식처 적합도 지수에 의한 피라미 생태유량 산정 (Estimation of ecological flow rate for Zacco platypus based on habitat suitability index considering probability density function)

  • 장경호;박영기;강재일;김민환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권3호
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    • pp.207-219
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    • 2018
  • 본 연구에서는 확률밀도함수의 서식처 적합도 지수를 사용하여 도심하천구간과 자연하천구간에서 유량점증방법론(Instream flow Incremental Methodology, IFIM)을 토대로 피라미 서식처의 생태유량을 모의하였다. 이와 같은 방법을 적용하기 위하여 본 연구에서는 PHABSIM 모형을 사용하였다. 본 연구에서는 서식처 적합도 지수(Kang, 2010)를 기초로 확률밀도함수의 매개변수를 조정하여 확률밀도함수의 서식처 적합도 지수를 개발하여 생태유량을 분석하였다. 그 결과, 도심하천구간에서는 정규분포가 자연하천구간에서는 2변수 log-pearson 분포가 Kang (2010)의 생태유량에 가장 근접하는 경향을 보였다. 확률밀도함수에 의한 서식처 적합도 지수와 하천구간별로 생태유량을 모의하여 확률론적 방법을 적용한 생태유량 산정기법을 제안하였다.

하천의 어류 서식환경을 고려한 생태학적 추천유량 산정 (The Estimation of Ecological Flow Recommendations for Fish Habitat)

  • 성영두;박봉진;주기재;정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권7호
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    • pp.545-554
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    • 2005
  • 금번 연구는 낙동강 유역의 영강, 위천, 회천, 거창위천, 청도천, 단장천에서 산란기와 성어기에 어류의 서식과 수심, 유속, 하상재료 등 수리학적 특성에 관한 자연과학과 공학의 학제간 상호 연계조사를 시행하였으며, 어종별(피라미와 갈겨니), 성장단계별(산란기와 성어기), 서식처조건별(수심, 유속과 하상재료) 어류 서식 적합도 기준을 작성하였다. 유지유량 증분법 개념의 물리적 서식처 모의시스템을 적용하여, 낙동강 유역의 주요 하천에서 어류서식에 적합한 유량을 산정하고, 그 중 가장 큰 유량값을 생태학적 추천유량으로 결정하였다. 금번 결정한 생태학적 추천유량은 내성천 $6.5\;m^3/s$$5.0\;m^3/s{\sim}10.0\;m^3/s$ 이었다. 또한 생태학적 추천유량과 기존에 산정된 생태계 필요유량 및 유황분석 결과를 비교${\cdot}$검토 하였다.

낙동강 유역의 지속적인 이용을 위한 미래예측 (Simulating the Future of Nakdong River Basin for the Sustainable Use)

  • 김진이;이석모
    • 한국환경과학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.253-258
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    • 2001
  • A macroeconomic minimodel was simulatedto suggest the public for sustainable us of Nakdong River Basin. The minimodel for the simulation shows the interrelationships between natural environment and economic activity. Topsoil, water, economic assets, and money stock are plotted for 300 years, beginning with 1996 in each simulation. The computer simulation runs suggest that the Nakdong River Basin system in the near future may strongly be influenced by the favorable availability of outside resources, while the economic assets and money stock may be declined by indigenous environmental stock depletion. The simulation run made under the constant decrease in systems purchased inputs with investment ratio of developed country and for sustainable use. The results of simulation shows the recover of natural environment and decrease of economic activity under these condition. Therefore, the economic structure of Nakdong River Basin should be transformed from the present industrial structure to the social-economic structure based on an ecological-recycling concept which depend on renewable resources rather than industrial structural which depend on outside resources.

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에너지 절약형 건물의 통합설계 확산을 위한 시뮬레이션 사용성 개선 방향 - 실무자 설문과 설계 프로세스 비교 및 분석을 중심으로 - (How to Improve Usability of Building Energy Simulation for the Integrated Design Process - Based on Practitioner Survey and Design Process Comparison -)

  • 김선혜
    • KIEAE Journal
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    • 제15권6호
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    • pp.47-56
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    • 2015
  • Purpose and Method: Despite benefits of building energy simulations, practitioners seem to be reluctant to use simulations for design decision making. By means of survey and interviews, this study aims to investigate domestic hindrance against increasing simulation usability, and to collect user requirement to enhance technical functionality of the simulation. Also this study compares the Information Sharing Workflow by Stantec and general domestic design process in order to identify a direction of the Integrated Design Process. Result: Finally this study wraps up with suggestions of how simulation functionality and use protocol should be in order to satisfy user requirement and also to gather more users.