• Title/Summary/Keyword: Horton

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Prediction of rainfall-induced runoff considering infiltration of water in both unsaturated and saturated porous media (불포화 및 포화 투수층에서의 침투를 고려하여 강우 유출 해석)

  • Changhoon Lee;Minh Thang Tran
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.62-62
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    • 2023
  • 강우가 지표면 아래로 침투할 때 초기에는 투수층이 불포화 상태이어서 부압이 작용하면서 침투할 것이다. Richards 식(Richards, 1931)을 써서 불포화 투수층의 침투를 모의할 수 있다. 강우가 지속되는 동안 하상 아래 어느 구간은 포화 상태가 되어 Richards 식을 더 이상 사용할 수 없다. 하지만 현재까지의 연구는 Richards 식을 사용하여 침투를 모의하는 오류를 범하고 있다. 강우에 의한 침투를 예측할 때 지표면에서의 침투율 qb 가 필요한 데 현존하는 연구에서는 Horton 식(Horton, 1941)을 사용하여 초기 침투율 fo 와 장시간 후 침투율 fc 와 시간에 따라 지수함수로 감소하는 계수 k 의 3가지 계수값을 실험이나 현장 관측값에서 찾아서 쓰고 있다. 그런데, 이 계수값은 강우강도 ri 가 클수록 침투율 q 가 커지는 물리 현상을 반영하지 못하는 한계가 있다. 본 연구에서 먼저 포화 투수층에서의 침투를 모의하는 식을 개발하였다. 지표면 아래에서 불포화 투수층에는 Richards식을 사용하고 포화 투수층에는 개발한 식을 사용하여 침투를 모의하였다. 또한 지표면에서의 침투율 qb 를 구하는 공식을 개발하였다. 하상에서의 침투율의 최대값은 $q_{bmax}=-{\lambda}{\sqrt{2g(s-b)}}$ 일 것이다. 여기서 λ 는 투수층의 공극율, s 는 유출수면의 위치, b 는 지표면의 위치이다. 지표면에서의 침투율의 최소값 qbmin 은 지표면 바로 아래 지점에서의 침투율일 것이다. 지표면에서의 침투율 qb 로 qbmax 와 qbmin 사이의 적절한 값을 선택한다. 강우강도를 ri 라고 하면 지표면 위 유출수의 연속방정식은 다음과 같다: $s-b={\int}(r_i-{\mid}q_b{\mid})dt$. 즉, 유출수면의 위치 s 는 강우강도 ri 가 클수록 또는 지표면에서의 유출율의 크기 |qb| 가 작을수록 크다. 또한 지표면에서의 침투율 qb 와 지표면 아래에서의 침투율 q 는 s - b 가 클수록 크다. 따라서, 강우강도 ri 가 클수록 침투율 qb, q 가 큰 현상이 잘 반영되었다. 강우-침투-유출 모형실험을 수행하여 강우강도에 따라 침투율과 유출량이 다른 현상을 관측하여 수치실험 결과와 비교·검증하였다.

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Interpretation to Geomorphologic Parameters of Nash Model Based on Dynamic Fractal Dimensions of Channel Network (하천망의 동적 Fractal 차원을 기반으로 한 Nash 모형의 지형학적 매개변수에 대한 해석)

  • Zhang, Ning;Kim, Joo Cheol;Jung, Kwansue;Felix, Micah Lourdes
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.166-166
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 고전적 순간단위도 모형 중의 하나인 Nash 모형의 매개변수와 하천망의 동적 Fractal 차원 사이의 관계를 체계적으로 분석하여 해당 매개변수의 수문학적 의미를 추론해 보는 것이다. Nash 모형의 경우, GIUH 이론과의 결합을 통하여 Horton 비를 기반으로 한 두 매개변수의 지형학적 추정 방법이 일찍부터 제안되어 왔다 (Rosso, 1984; Bhunya, 2008). 특히 Liu(1992)는 2차원 자유 Euclidean 공간 내에서 percolation cluster 모형의 응집구조와 유역의 배수구조 사이의 비교를 통하여 하천망의 Fractal 차원을 정적 Fractal 차원과 동적 Fractal 차원으로 구분하고 양자의 수문학적 의미에 대하여 강조한 바 있다. 본 연구에서는 문헌 조사 (Morisawa, 1962; Marani et al., 1991; Rosso et al., 1991)를 통하여 수집한 비교적 신뢰성 있는 국외 하천망들에 관한 정보를 기반으로 Nash 모형의 매개변수와 하천망의 동적 Fractal 차원 사이의 관계를 분석해 보았다. 주요한 결과로서 Nash 모형의 형상 매개변수와 하천망의 Fractal 차원 사이에는 밀접한 상관관계가 존재함을 알 수 있었으며 이를 통하여 하천망의 Fractal 차원을 이용하여 해당 매개변수를 직접 추정할 수 있는 관계식을 제시할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 분광 차원과 Nash 모형의 첨두 좌표 사이의 관계를 통하여 겉보기에서로 다른 유역들 사이에 존재할 수 있는 수문학적 상사성을 평가할 수 있는 기준의 수립 역시 본 연구과정을 통하여 제시할 수 있으로 판단된다. 후속 연구로서 국내외 다수 유역들에 대한 지형분석을 통하여 본 연구에서 얻은 결과의 보편성을 검정하고 수문학적 자료들에 대한 검증을 통하여 Nash 모형을 기반으로 한 다양한 수문학적 모형들의 개선 방안을 제시해 보고자 한다.

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Correlations between the Stream Morphological Characteristics and the Hydraulic Geometry Characteristics for the Basin (유역(流域)의 하천형태학적(河川形態學的) 특성(特性)과 수리기하학적(水理幾何學的) 특성(特性)과의 상관성(相關性))

  • Ahn, Sang Jin;Yoon, Yong Nam;Kang, Kwan Won
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.2 no.1
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    • pp.1-17
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    • 1982
  • The stream morphological characteristics of a river basin has a close correlation with the hydrological and hydraulic characteristics of the basin. In this study the correlations of flow duration and Hydraulic geometry with the stream morphological characteristics as well as the correlation between flow duration and hydraulic geometry were analyzed bases on the data for the Geum River basin. The purpose of this study was to provide the necessary informations for water utilization projects at ungauged locations along the river course. First of all, the stream morphological characteristics was analyzed based on the Horton's three laws on the morphology of a stream that is, the law of stream number, the law of average stream length and the law of average stream slope. As is the case for majority of the rivers it was found that the Geum River basin was well developed according to the Horton's laws. High correlations were also found between the basin characteristics and the channel characteristics. The flow duration curves obtained with the daily stream flow data of 10~90% frequency of occurences at the five stage gauging stations in the Geum River could, in general, be expressed as an exponential functional relationship. The concept of proportional stream ordering system was employed to describe continuously the longitudinal variation of the stream morphological characteristics, and the mathematical model was formulated for the discharge-frequency-proportional stream order relationship. With the morphological characteristics as a common parameter the relationships with flow duration, drainage area were established in mathematical expressions, respectively.

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Analysis of the Groundwater Level by Landslide Scales according to the Infiltration (침투량에 의한 사면규모별 지하수위 분석)

  • Lee, Il-Ju;Moon, Young-Il;Shin, Dong-Jun;Lee, Su-Gon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1914-1918
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    • 2008
  • 우리나라에서 발생하고 있는 사면재해 중 대부분이 침투량 증가에 의한 지하수위 상승의 기후적 요소가 가장 크다고 할 수 있다. 하지만 우리나라의 산지나 비탈면의 구성은 암반과 토사층의 복합사면이 많으며 이러한 복합사면은 단층으로 구성된 사면보다 붕괴가 많이 발생하고 있다. 또한 도로, 철도, 택지 개발 등의 인위적인 개발이 증가함에 따라 과거에 비해 다양한 크기의 사면붕괴가 증가하고 있는 실정이다. 이렇듯 우리나라의 사면피해는 각각의 요소가 복합적이고, 동시다발적으로 발생할 가능성이 큰 특성을 지니고 있다. 본 연구에서는 이러한 요소들을 적용하여 강우량에 따른 침투량을 산정하고 이에 따른 지하수위를 사면 규모별로 산정하였는데 규모가 큰 단면일수록 사면의 경사에 따른 지하수위 상승의 차이가 크게 발생함을 알 수 있다. 이러한 분석을 바탕으로 과거보다 다양해지고 있는 사면붕괴에 대해 대비하고자 한다.

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Does Fake News Matter to Election Outcomes? The Case Study of Taiwan's 2018 Local Elections

  • Wang, Tai-Li
    • Asian Journal for Public Opinion Research
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    • v.8 no.2
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    • pp.67-104
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    • 2020
  • Fake news and disinformation provoked heated arguments during Taiwan's 2018 local election. Most significantly, concerns grew that Beijing was attempting to sway the island's politics armed with a new "Russian-style influence campaign" weapon (Horton, 2018). To investigate the speculated effects of the "onslaught of misinformation," an online survey with 1068 randomly selected voters was conducted immediately after the election. Findings confirmed that false news affected Taiwanese voters' judgment of the news and their voting decisions. More than 50% of the voters cast their votes without knowing the correct campaign news. In particular, politically neutral voters, who were the least able to discern fake news, tended to vote for the China-friendly Kuomintang (KMT) candidates. Demographic analysis further revealed that female voters tended to be more likely to believe fake news during the election period compared to male voters. Younger or lower-income voters had the lowest levels of discernment of fake news. Further analyses and the implications of these findings for international societies are deliberated in the conclusion.

A Study on the Analysis of Hydrologic Similarity of the Catchment Response(I) (유역응답의 수문학적 상사성해석에 관한 연구(I))

  • 조홍제;이상배
    • Water for future
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    • v.23 no.4
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    • pp.421-434
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    • 1990
  • The problems of hydrologic similarity among river basins was analyzed by a geomorphologic response model using Hortons*s ordering scheme. The Nash model was used for deriving the geomorphologic response function, and for the optimization of the responsefunction, imcomplete gamma function andRosso*s regression equation were used. The application of this method was tested on some observed flood data of Pyungchang river basin and Wi Stream basin and Bocheong stream, and predictions of hydrologic response were compared with that of the Moment method. The results show that the proposed model and dimensionless instantaneous unit hydrograph can be used for the runoff analysis of an ungauged basin and the analysis of hydrologic similarity.

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Combining Four Elements of Precipitation Loss in a Watershed (유역내 네가지 강수손실 성분들의 합성)

  • Yoo, Ju-Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.200-204
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    • 2012
  • In engineering hydrology, an estimation of precipitation loss is one of the most important issues for successful modeling to forecast flooding or evaluate water resources for both surface and subsurface flows in a watershed. An accurate estimation of precipitation loss is required for successful implementation of rainfall-runoff models. Precipitation loss or hydrological abstraction may be defined as the portion of the precipitation that does not contribute to the direct runoff. It may consist of several loss elements or abstractions of precipitation such as infiltration, depression storage, evaporation or evapotranspiration, and interception. A composite loss rate model that combines four loss rates over time is derived as a lumped form of a continuous time function for a storm event. The composite loss rate model developed is an exponential model similar to Horton's infiltration model, but its parameters have different meanings. In this model, the initial loss rate is related to antecedent precipitation amounts prior to a storm event, and the decay factor of the loss rate is a composite decay of four losses.

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Analysis of Parameter Estimates for Urban Planning Area Runoff Using Storm Water Management Model (SWMM을 이용한 도시계획지역 유출량 분석을 위한 매개변수 산정)

  • Koo, Youngmin;Seo, Dongil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.43-47
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    • 2016
  • 대전 관평천 유역의 도시계획에 의해 개발된 도시지역을 대상으로 우수 관거 최종 유출부에 설치한 모니터링시스템을 이용하여 복수의 강우사상에 대해 연속으로 유출량 자료를 획득하였다. 본 연구는 연속적으로 획득한 유출량 자료를 바탕으로 SWMM(storm water management model)을 보정하고 최적의 수문학적 매개변수를 산정하는데 있다. SWMM의 수문학적 매개변수는 기본 침투식인 Curve Number, Horton 및 Green-Ampt를 바탕으로 각각의 경우에 맞는 유역의 조도계수 및 저류 깊이를 산정하였다. 현재 도시 개발에 따른 유출변화를 모의하는데 있어 국외에서 연구된 매개변수를 적용하고 있다. 번 연구에서 구한 매개변수는 향후 도시개발에 따른 유출 변화를 SWMM을 이용하여 분석하기 위한 기초자료를 활용 할 수 있을 것으로 판단된다.

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Call for emergency action to limit global temperature increases, restore biodiversity, and protect health Wealthy nations must do much more, much faster

  • Atwoli, Lukoye;Baqui, Abdullah H.;Benfield, Thomas;Bosurgi, Raffaella;Godlee, Fiona;Hancocks, Stephen;Horton, Richard;Laybourn-Langton, Laurie;Monteiro, Carlos Augusto;Norman, Ian;Patrick, Kirsten;Praities, Nigel;Rikkert, Marcel GM Olde;Rubin, Eric J.;Sahni, Peush;Smith, Richard;Talley, Nicholas J.;Turale, Sue;Vazquez, Damian
    • Animal Bioscience
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    • v.34 no.11
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    • pp.1723-1726
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    • 2021

Parameter estimations to improve urban planning area runoff prediction accuracy using Stormwater Management Model (SWMM) (SWMM을 이용한 도시계획지역 유출량 예측 정확도 향상을 위한 매개변수 산정)

  • Koo, Young Min;Seo, Dongil
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.50 no.5
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    • pp.303-313
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    • 2017
  • In environmental impact assessments for large urban development projects, the Korean government requires analysis of stormwater runoff before, during and after the projects. Though hydrological models are widely used to analyze and prepare for surface runoff during storm events, accuracy of the predicted results have been in question due to limited amount of field data for model calibrations. Intensive field measurements have been made for storm events between July 2015 and July 2016 at a sub-basin of the Gwanpyung-cheon, Daejeon, Republic of Korea using an automatic monitoring system and also additional manual measurements. Continuous precipitation and surface runoff data used for utilization of SWMM model to predict surface runoff during storm events with improved accuracy. The optimal values for Manning's roughness coefficient and values for depression storage were estimated for pervious and impervious surfaces using three representative infiltration methods; the Curve Number Methods, the Horton's Method and the Green-Ampt Methods. The results of the research is expected to be used more efficiently for urban development projects in Korea.