The main objective of this study is to simulate the rainfall-runoff relationship of the Ohwon rivet basin. For the this study, we used GIS technique and HMS(Hydrological Modeling System). In this study, watershed itself and geometric factors of watershed are extracted from DEM by using a GIS technique. The scanned data of topographical map with scale of 1:50,000 in the Ohwon river basin is used to this study and it is converted to DEM data. The parameters of Hydrological Modeling System as watershed area(A), river length, SCS Curve Number(CN) etc. are extracted by using the GIS technique in the Ohwon Basin. Extracted parameters are applied to the Hydrological Model System, then the paramenters optimized by the observed data and rainfall data. Then, the optimized parameters and Hydrological Modeling System are applied to the study area for the simulation of rainfall-runoff relationship. With the resultn of this study, GIS technique is useful to the extraction of watershed characteristics factors and Hydrological Modeling System is successful to the simulation of rainfall-runoff relationship.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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v.14
no.1
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pp.1-9
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2016
In this study, thermal-hydrological-chemical modeling for the alteration of a bentonite buffer is carried out using a simulation code TOUGHREACT. The modeling results show that the water saturation of bentonite steadily increases and finally the bentonite is fully saturated after 10 years. In addition, the temperature rapidly increases and stabilizes after 0.5 year, exhibiting a constant thermal gradient as a function of distance from the copper tube. The change of thermal-hydrological conditions mainly results in the alteration of anhydrite and calcite. Anhydrite and calcite are dissolved along with the inflow of groundwater. They then tend to precipitate in the vicinity of the copper tube due to its high temperature. This behavior induces a slight decrease in porosity and permeability of bentonite near the copper tube. Furthermore, this study finds that the diffusion coefficient can significantly affect the alteration of anhydrite and calcite, which causes changes in the hydrological properties of bentonite such as porosity and permeability. This study may facilitate the safety assessment of high-level radioactive waste repositories.
Jeong, Han Seok;Seong, Choung Hyun;Park, Seung Woo
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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v.56
no.6
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pp.45-53
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2014
This study presents a system dynamics modeling approach to simulate daily streamflow in a watershed including wastewater treatment plant which contributes to irrigation water supply. The conceptual system dynamics model considering the complex and dynamic hydrological processes in the watershed was developed. The model was calibrated and validated each for two years based on observed flow data. Model performances in terms of $E_{NS}$, RSR, PBIAS, and $R^2$ were 0.64, 0.60, -3.6 %, and 0.64 for calibration period, and 0.66, 0.58, -2.6 %, and 0.66 for validation period, respectively, showing an applicability on generating the daily streamflow. System dynamics modeling approach could help better understand the hydrological behavior of the watershed being reused wastewater for agriculture, by providing graphical dynamics of the hydrological processes as well as conventional rainfall-runoff model results.
In this paper, time series of soil moisture were measured for a steep forest hillslope to model and understand distinct hydrological behaviours along two different transects. The transfer function analysis was presented to characterize temporal response patterns of soil moisture for rainfall events. The rainfall is a main driver of soil moisture variation, and its stochastic characteristic was properly treated prior to the transfer function delineation between rainfall and soil moisture measurements. Using field measurements for two transects during the rainy season in 2007 obtained from the Bumrunsa hillslope located in the Sulmachun watershed, a systematic transfer functional modeling was performed to configure the relationships between rainfall and soil moisture responses. The analysis indicated the spatial variation pattern of hillslope hydrological processes, which can be explained by the relative contribution of vertical, lateral and return flows and the impact of transect topography.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2009.05a
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pp.149-153
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2009
Physics-based distributed rainfall-runoff models are now commonly used in a variety of hydrologic applications such as to estimate flooding, water pollutant transport, sedimentation yield and so on. Moreover, it is not surprising that GIS has become an integral part of hydrologic research since this technology offers abundant information about spatial heterogeneity for both model parameters and input data that control hydrological processes. This study presents the development of a distributed rainfall-runoff prediction system for the Guem river basin ($9,835km^2$) using an Object-oriented Hydrological Modeling System (OHyMoS). We developed three types of element modules: Slope Runoff Module (SRM), Channel Routing Module (CRM), and Dam Reservoir Module (DRM) and then incorporated them systemically into a catchment modeling system under the OHyMoS. The study basin delineated by the 250m DEM (resampled from SRTM90) was divided into 14 midsize catchments and 80 sub-catchments where correspond to the WAMIS digital map. Each sub-catchment was represented by rectangular slope and channel components; water flows among these components were simulated by both SRM and CRM. In addition, outflows of two multi-purpose dams: Yongdam and Daechung dams were calculated by DRM reflecting decision makers' opinions. Therefore, the Guem river basin rainfall-runoff modeling system can provide not only each sub-catchment outflow but also dam inand outflow at one hour (or less) time step such that users can obtain comprehensive hydrological information readily for the effective and efficient flood control during a flood season.
Landslide prediction modeling has been regarded as one of the important environmental applications in GIS. While, landslide stability in a certain area as collateral process for prediction modeling can be characterized by DEM-based hydrological features such as flow-direction, flow-accumulation, flow-length, wetness index, and so forth. In this study, Slope-Area plot methodology followed by stability index mapping with these hydrological variables is firstly performed for stability analysis with actual landslide occurrences at Boeun area, Korea, and then Landslide prediction modeling based on likelihood ratio model for landslide potential mapping is carried out; in addition, KOMPSAT EOC imagery is used to detect the locations and scalped scale of Landslide occurrences. These two tasks are independently processed for preparation of unbiased criteria, and then results of those are qualitatively compared. As results of this case study, land stability analysis based on DEM-based hydrological variables directly reflects terrain characteristics; however, the results in the form of land stability map by landslide prediction model are not fully matched with those of hydrologic landslide analysis due to the heuristic scheme based on location of existed landslide occurrences within prediction approach, especially zones of not-investigated occurrences. Therefore, it is expected that the resets on the space-robustness of landslide prediction models in conjunction with DEM-based landslide stability analysis can be effectively utilized to search out unrevealed or hidden landslide occurrences.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2008.05a
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pp.1388-1392
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2008
Water resources management depends on dealing inherent uncertainties stemming from climatic and hydrological inputs and models. Dealing with these uncertainties remains a challenge. Streamflow forecasts basically contain uncertainties arising from model structure and initial conditions. Recent enhancements in climate forecasting skill and hydrological modeling provide an breakthrough for delivering improved streamflow forecasts. However, little consideration has been given to methodologies that include coupling both multiple climate and multiple hydrological models, increasing the pool of streamflow forecast ensemble members and accounting for cumulative sources of uncertainty. The approach here proposes integration and coupling of global climate models (GCM), multiple regional climate models, and numerous hydrological models to improve streamflow forecasting and characterize system uncertainty through generation of ensemble forecasts.
In this study, specific pollutant releases during the Asian monsoon season were estimated and the information was applied to the non-point pollutant sources management from two forested watersheds of the Soyang Lake. The two watersheds are part of the 2,703 km2 Soyang Lake watershed in the northern region of the Han River. The outlets of the two watersheds were respectively analyzed for continuous water quality concentration and for discharge during various single rainfall events. Statistical power function methods are utilized to compare stream discharge and pollutant flux release during the study period. Based on the monitoring data during the study period, the specific load flux method using simulated discharge was conducted and validated in the two watersheds. The model predictions corresponded well with the measured and calculated pollutant releases. The modeling approach taken in this study was found to be applicable for the two forested watersheds.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2021.06a
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pp.205-205
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2021
Surface soil moisture, which governs the partitioning of precipitation into infiltration and runoff, plays an important role in the hydrological cycle. The assimilation of satellite soil moisture retrievals into a land surface model or hydrological model has been shown to improve the predictive skill of hydrological variables. This study aims to improve streamflow prediction with Weather Research and Forecasting model-Hydrological modeling system (WRF-Hydro) by assimilating Soil Moisture Active and Passive (SMAP) data at 3 km and analyze its impacts on hydrological components. We applied Cumulative Distribution Function (CDF) technique to remove the bias of SMAP data and assimilate SMAP data (April to July 2015-2019) into WRF-Hydro by using an Ensemble Kalman Filter (EnKF) with a total 12 ensembles. Daily inflow and soil moisture estimates of major dams (Soyanggang, Chungju, Sumjin dam) of South Korea were evaluated. We investigated how hydrologic variables such as runoff, evaporation and soil moisture were better simulated with the data assimilation than without the data assimilation. The result shows that the correlation coefficient of topsoil moisture can be improved, however a change of dam inflow was not outstanding. It may attribute to the fact that soil moisture memory and the respective memory of runoff play on different time scales. These findings demonstrate that the assimilation of satellite soil moisture retrievals can improve the predictive skill of hydrological variables for a better understanding of the water cycle.
Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
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2002.10a
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pp.453-456
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2002
In this study, the effect of DEM resolution (15m, 30m, 50m, 70m, 100m, 200m, 300m) on the hydrological simulation was examined using BASINS (Better Assessment Science Integrating point and Nonpoint Source) for Heukcheon watershed (303.3km2) data from 1998 to 1999. Generally, as the cell size of DEM increased, topographical changes were observed as the original range of elevation decreased. The processing time of watershed delineation and river network needed more time and effort on smaller cell size of DEM. The larger DEM demonstrated had some errors in the junction of river network which might effects on the simulation of water quantity and quality. The area weighted average watershed slope became lower but the length weighted average channel slope became higher as the DEM size increased. DEM resolution affected substantially on the topographical parameter but less on the hydrological simulation. Considering processing time and accuracy on hydrological simulation DEM mesh size of 100m is recommended for this watershed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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