• 제목/요약/키워드: Hydrologic cycle

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전국 기후변화 영향평가를 위한 분포형 수문분석 툴 개발 (Development of Distributed Hydrological Analysis Tool for Future Climate Change Impacts Assessment of South Korea)

  • 김성준;김상호;조형경;안소라
    • 한국농공학회논문집
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    • 제57권2호
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    • pp.15-26
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    • 2015
  • The purpose of this paper is to develop a software tool, PGA-CC (Projection of hydrology via Grid-based Assessment for Climate Change) to evaluate the present hydrologic cycle and the future watershed hydrology by climate change. PGA-CC is composed of grid-based input data pre-processing module, hydrologic cycle calculation module, output analysis module, and output data post-processing module. The grid-based hydrological model was coded by Fortran and compiled using Compaq Fortran 6.6c, and the Graphic User Interface was developed by using Visual C#. Other most elements viz. Table and Graph, and GIS functions were implemented by MapWindow. The applicability of PGA-CC was tested by assessing the future hydrology of South Korea by HadCM3 SRES B1 and A2 climate change scenarios. For the whole country, the tool successfully assessed the future hydrological components including input data and evapotranspiration, soil moisture, surface runoff, lateral flow, base flow etc. From the spatial outputs, we could understand the hydrological changes both seasonally and regionally.

HSPF 모형을 이용한 안양천 유역의 물순환 건전화 대안기술 효과분석 (Effectiveness Analysis of Alternatives to Rehabilitate the Distorted hydrologic Cycle in the Anyangcheon Watershed using HSPF)

  • 정은성;이준석;이길성;김상욱;김경태
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.973-984
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    • 2007
  • This study developed and calculated alternative evaluation index (AEI) from the effectiveness analyses of alternatives for rehabilitation of distorted hydrologic cycle. The feasible alternatives for the poor-conditioned region in the Anyangcheon watershed were proposed and quantitatively analyzed using continuous water quantity/quality simulation model, Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF). The effectiveness analyses include 355th flow and 275th flow of flow duration curve and number of increased days to satisfy the target monthly flow for water quantity and BOD average concentration, total daily loads and number of increased days to satisfy the target concentration and total daily loads. The feasible alternatives are restoration of covered stream, prevention of streamflow loss through sewers, redevelopment of existing reservoir, reuse of treated wastewater, use of groundwater collected by subway stations and construction of small wastewater treatment plant. Therefore, alternative priority ranking was derived from AEIs. It will be effective to make an integrated watershed management for sustainable development.

RECENT DEVELOPMENTS IN HYDROSYSTEMS

  • Larry-W.Mays
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 1993년도 수공학연구발표회논문집
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    • pp.3-26
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    • 1993
  • I have briefly described some of the important advances in hydrosystems and to remark on the important scientific research priorities in hydrological sciences. We have concentrated on data collection systems, real-time control of hydrosystems, global climate change and decision support systems and GIS. In summary, I would like to stress the following points: - the advances in data collection systems, advanced methodologies for interfacion hydrologic, hydraulic, and optimization models through optimal control approaches; and the advances in decision support systems and GIS will allow the interfacing of all these technologies into some sophisticated and much needed tools for operating hydrosystems; - the ability to better understand the hydrologic processes and their relationships to other earth processes is important to understanding and modelling of the hydrologic cycle and its interactions with the ocean-atmosphere system; - and the solution to a better understanding of hydrologic sciences needs to be an international effort such as the GEWEX program briefly discussed above. I would like to thamk each of you for listening to my lecture and to once again thank those responsible for me being here today. Thank you.

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계절성과 경향성을 고려한 극치수문자료의 비정상성 빈도해석 (Nonstationary Frequency Analysis of Hydrologic Extreme Variables Considering of Seasonality and Trend)

  • 이정주;권현한;문영일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.581-585
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    • 2010
  • This study introduced a Bayesian based frequency analysis in which the statistical trend seasonal analysis for hydrologic extreme series is incorporated. The proposed model employed Gumbel and GEV extreme distribution to characterize extreme events and a fully coupled bayesian frequency model was finally utilized to estimate design rainfalls in Seoul. Posterior distributions of the model parameters in both trend and seasonal analysis were updated through Markov Chain Monte Carlo Simulation mainly utilizing Gibbs sampler. This study proposed a way to make use of nonstationary frequency model for dynamic risk analysis, and showed an increase of hydrologic risk with time varying probability density functions. In addition, full annual cycle of the design rainfall through seasonal model could be applied to annual control such as dam operation, flood control, irrigation water management, and so on. The proposed study showed advantage in assessing statistical significance of parameters associated with trend analysis through statistical inference utilizing derived posterior distributions.

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HSPF 모형을 이용한 안양천 유역의 물순환 및 BOD 부하량 분석 (Analysis of Hydrologic Cycle and BOD Loads Using HSPF in the Anyancheon Watershed)

  • 이길성;정은성;이준석;홍원표
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권8호
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    • pp.585-600
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    • 2007
  • 본 연구에서는 안양천 유역에 대해 HSPF 모형을 구축하고 중유역과 전체유역의 물순환 현황 및 BOD 부하량을 정량적으로 파악하였다. 모형을 구축하기 위해 HSPF모형의 수량 및 BOD 농도에 대한 민감도 분석을 수행하여 매개변수를 선택하였다. 또한 다양한 특성을 갖고 있는 안양천 유역을 토지이용, 경사도 및 사용한 기상자료 등에 따라 4개 지역으로 구분하여 검 보정을 실시하여 정확도를 향상시켰다. 물순환 모의 결과 하류로 갈수록 도시화 비율이 높으며 이로 인해 기저유출량은 11.1 % $\rightarrow$ 5.0 %로 줄어들고 직접유출량은 42.5 % $\rightarrow$ 56.9 %로, BOD 농도는 3.3 mg/L $\rightarrow$ 15.0 mg/L로, 단위면적당 원단위는 55.4 kg/ha/year $\rightarrow$ 354.5 kg/ha/year로 늘어났다.

투수성 포장에 의한 비점오염원 저감 효과 분석 (Analysis of Non-point Pollution Source Reduction by Permeable Pavement)

  • 구영민;김영도;박재현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권1호
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    • pp.49-62
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    • 2014
  • 최근에 불투수층의 증가로 인하여 표면의 저류량이 감소하고 첨두유출과 전체 유출량은 증가한다. 첨두유출과 첨두유출 도달시간이 빨라지게 되면 홍수 발생률이 증가하여 도시유역의 피해를 증가시키며, 토양으로 침투되는 우수량이 감소하여 지하수위가 하강하게 되고 도시하천이 마르는 건천화가 진행되어 유역의 물 순환이 악화된다. 또한 하천 수질 오염의 원인은 점오염원과 비점오염원 등이 있는데, 비점오염원에 의한 오염이 점점 커져가는 양상이다. 이러한 이유는 도시유역이 지속적인 개발로 인해 불투수율이 증가하게 되어 초기강우에 오염물질이 하천으로 유입되고 있기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 도시유역의 물순환 회복을 위한 투수성 포장 효과를 분석하며, 투수성 포장의 비점저감 효과 및 첨두유량 감소 효과를 분석하고자 한다. 도시유역 유출 모델인 SWMM을 이용하여 단기 유출 모의를 통하여 투수성 포장의 효과 분석하였다.

도시 물 순환 건전성을 위한 유수지와 침투기반 저류지의 복합설계기법 (An Hybrid Approach for Designing Detention and Infiltration-based Retentions to Promote Sound Urban Hydrologic Cycle)

  • 최치현;최대규;이재관;김상단
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 본 연구는 도시환경개선계획의 일환으로서 강우유출수 제어설비의 크기 결정과 관련된 복합 설계기법을 제안하고 있다. 제안된 복합설계기법의 목적은 도시 개발이전의 수문순환상태를 복원시키는 것에 있다. 먼저, 연속적인 강우기록으로부터 개개의 강우사상을 분리하기 위해 IETD를 결정한다. 그 다음에 NRCS-CN 방법을 적용하여 모든 강우사상에 대한 직접유출량과 침투량을 산정한다. 직접유출량과 침투량의 장기간 통계치는 개발이전, 개발이후, 개발이후 유수지 설계, 그리고 개발이후 제안된 복합설계의 경우에 대하여 각각 분석된다. 개발이전의 직접유출량과 침투량을 재현하기 위해서 유전자 알고리즘을 적용하여 유수지 및 침투기반 저류지의 크기가 산정된다. 제안된 복합설계기법은 자연 상태의 직접유출량과 침투량의 통계치를 재현하는데 매우 효과적인 것이 보여진다.

LID 기법 적용에 따른 물순환 효과분석 (Analysis of Water Cycle Effect according to Application of LID Techniques)

  • 이정민;이윤상;최종수
    • 한국습지학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.411-421
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    • 2014
  • 지금까지 우리나라는 빗물을 빨리 그리고 많이 집수하여 배수하는 중앙 집중식 빗물관리 방식을 취하면서 도시 환경에 많은 악영향을 미쳐왔다. 이제는 개발 이전의 자연 상태에 최대한 근접하는 빗물 침투와 증발산이 이루어지도록 발생원에서 분산형으로 빗물을 관리하도록 개발할 필요가 있다. 이는 개발로 인한 영향을 최소화하는 저영향개발(LID; Low Impact Development)기법이기도 하다. 이러한 자연 순응형 빗물관리에 따라 개발로 인한 유출량 저감, 열섬 현상 저감 등 기후변화에 대응하는 새로운 도시 조성을 기대해 볼 수 있다. 이에 따라 신도시 개발 지구 등에서 LID 시설의 적용 계획에 따른 물순환 영향 연구 사례가 보고되고 있다. 다만, 단지나 신도시와 같이 대규모 개발 부지에서 LID 시설과 기법을 개발 초기부터 계획, 설계하여 적용한 사례가 거의 없다. 또한, 대규모 개발 사업의 LID 적용 계획에 따른 물순환 복원 효과 예측과 실제 적용 후 물순환 복원 효과를 연구한 사례도 많지 않다. 본 연구에서는 대규모 개발 부지에 계획한 아산 탕정 LID 물순환 시범도시의 물순환 개선 효과를 분석하였다. 이를 통하여 향후 개발에 따른 도시 물순환 회복을 위한 도시 물관리 계획 패러다임의 변화 여부를 검토하고자 한다. 도시 물순환 개선효과 모의는 최근 EPA(United States Environmental Protection Agency, 미국환경보호국)에서 LID 시설을 모의할 수 있도록 개선 개발한 SWMM5 모형을 이용하였다.