• 제목/요약/키워드: Hydrological processes

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객체지향형 수문 모델링 시스템을 이용한 금강유역 분포형 강우-유출 시스템의 개발 (Development of a Distributed Rainfall-Runoff System for the Guem River Basin Using an Object-oriented Hydrological Modeling System)

  • 이기하;타카라 카오루;정관수;김정엽;전자훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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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.

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다중최적화기법을 이용한 분포형 수문모형의 최적화 (An Optimization of distributed Hydrologic Model using Multi-Objective Optimization Method)

  • 김정호;김태균
    • 한국습지학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 본 연구에서는 다중최적화기법을 이용하여 2가지 수문학적 과정을 통하여 유출량을 산정하는 수문모형의 모형 최적화를 시도하였으며, 수문모형으로는 융설량과 유출량을 동시에 산정할 수 있는 분포형 수문모형인 HL-RDHM을 이용하였다. 대상유역으로는 융설량 자료를 수집할 수 있는 미국 콜로라도의 Durango River 유역을 선정하였다. 다중최적화기법으로는 MOSCEM을 활용하였으며, 융설과 관련된 매개변수 5개와 유출에 관련된 매개변수 13개를 선정하여 매개변수 보정과 수문모형 최적화를 시도하였다. 모형 최적화를 위해 2004 - 2005년의 자료가 활용되었고, 2001 - 2004년 자료를 이용하여 검증하였다. 융설량과 유출량을 동시에 최적화함으로써 RMSE 기준으로, 3개의 SNOTEL 지점에서 초기해에 의한 모의치 보다 7% - 40%까지 RMSE 오차를 줄일 수 있었고, 유출구의 USGS 관측점에서 초기해에 비해 약 40% 값이 개선됨을 확인하였다.

다성분 반응 이동 모델링을 이용한 트리클로로에틸렌(TCE)으로 오염된 지하수에서의 자연저감 평가 (Assessment of Natural Attenuation Processes in the Groundwater Contaminated with Trichloroethylene (TCE) Using Multi-Species Reactive Transport Modeling)

  • 진성욱;전성천;김락현;황현태
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제21권6호
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    • pp.101-113
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    • 2016
  • To properly manage and remediate groundwater contaminated with chlorinated hydrocarbons such as trichloroethylene (TCE), it is necessary to assess natural attenuation processes of contaminants in the aquifer along with investigation of contamination history and aquifer characterization. This study evaluated natural attenuation processes of TCE at an industrial site in Korea by delineating hydrogeochemical characteristics along the flow path of contaminated groundwater, by calculating reaction rate constants for TCE and its degradation products, and by using geochemical and reactive transport modeling. The monitoring data showed that TCE tended to be transformed to cis-1,2-dichloroethene (cis-1,2-DCE) and further to vinyl chloride (VC) via microbial reductive dechlorination, although the degree was not too significant. According to our modeling results, the temporal and spatial distribution of the TCE plume suggested the dominant role of biodegradation in attenuation processes. This study can provide a useful method for assessing natural attenuation processes in the aquifer contaminated with chlorinated hydrocarbons and can be applied to other sites with similar hydrological, microbiological, and geochemical settings.

수문생지화학적 접근을 통한 광릉 산림 유역의 물과 탄소 순환 이해 (Hydro-Biogeochemical Approaches to Understanding of Water and Carbon Cycling in the Gwangneung Forest Catchment)

  • 김수진;이동호;김준;김승
    • 한국농림기상학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.109-120
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    • 2007
  • 한국 산악 경관에서의 물과 탄소의 순환을 이해하고 예측하기 위해서는 물과 탄소의 유역 내 이동 경로, 저류, 체류시간 및 상호작용에 대한 정보가 선행되어야 한다. 이와 관련하여 본 논문에서는 HydroKorea 및 CarboKorea 연구에서 사용하고 있는 연구 방법들과 현재까지의 주요 결과를 소개한다. 유역 내 다양한 수문순환 과정을 이해하기 위해 지하수위 변동, end-member mixing model, 교차상관 분석, 대기 기원의 천연방사성 동위원소를 이용하였다. 광릉 산림 유역에서는 지표유출의 기여도가 상대적으로 높았고, 강수량과 강수강도 및 패턴의 변화가 물의 유출경로와 체류 시간에 영향을 주었다. 특히, 몬순으로 인한 강수형태와 유역 내 수문과정의 변화가 탄소 순환에 영향을 미쳤는데, 지속적인 강우의 유입이 산림토양의 표층에 분포하는 고농도의 용존유기탄소의 유출을 증가시켰다. 본 연구를 통하여 시도된 수문순환과정에 대한 정량적인 규명은 기후 변화가 수자원 관리와 산림유역 탄소순환에 미치는 영향을 예측하기 위한 과학적 방법론을 확립하는데 기여할 것으로 기대된다.

두 산림유역의 표층 토양의 공극 발달과 수리학적 성질의 계절적 특성 (Seasonal Characteristics of Pore Development and Hydraulic Properties of Surface Soil in Two Forested Watershed)

  • 주승효;곽용석;김수진;김준;김상현
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.151-161
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    • 2009
  • 토양수리특성을 규명하는 것은 사면에서의 수문과정을 이해하는 과정에서 중요한 부분이다. 이 연구에서는 토양공극발달 및 수리학적 특성의 시간적인 변화특성에 대해서 조사하였다. 특히, 대공극 흐름이나 수리전도도와 관련된 특성들을 설마천 유역의 범륜사 사면과 광릉연구유역의 원두부 소사면에서 관측하였다. 연직 흐름의 측정을 위해 사용된 기기는 장력 침투계로 약 8개월동안 토양층 표면의 수리전도도를 측정하였다. 측정된 결과는 3월, 6월, 9월의 수리전도도가 상대적으로 크지만, 5월과 10월의 경우는 낮은 값을 보여준다. 이는 식생의 세근활동 등과 관련된 공극구조의 발달양상과 선행강우사상으로 인한 토양수분의 영향으로 설명될 수 있다. 침투과정에서 있어서 대공극은 산림 유역에서의 수리전도도에 미치는 영향은 대단히 크며, 수문학적 과정에 있어서도 매우 중요한 기작이다. 본 연구는 현장에서 측정된 토양 수리특성의 시간적 불균일성을 보여주는 사례로 사면에서의 침투과정이 동적인 과정임을 보여주고 있고, 관련된 다양한 토양 수리학적 특성들은 국내 산지사면에서 발생되는 수문기작을 이해하는데 중요한 기초 자료가 된다.

Generalized Logistic 분포형을 이용한 수공구조물의 위험도에 대한 불확실성 해석 (Uncertainty Analysis of the Risk of Hydraulic Structures Using Generalized Logistic Distribution)

  • 신홍준;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.758-763
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    • 2006
  • Statistical concepts and methods are routinely utilized in a number of design and management problems in engineering hydrology. This is because most of hydrological processes have some degree of randomness and uncertainty. Thus, the concepts of risk and uncertainty are commonly utilized for designing and evaluating hydraulic structures such as spillways and dikes. Therefore, in this study, uncertainty analysis considering the variance of design floods is performed to evaluate the uncertainty of the hydrologic risk of flood related hydraulic structures using frequency analysis.

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SOME GENERALIZED GAMMA DISTRIBUTION

  • Nadarajah Saralees;Gupta Arjun K.
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제36권1호
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    • pp.93-109
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    • 2007
  • Gamma distributions are some of the most popular models for hydrological processes. In this paper, a very flexible family which contains the gamma distribution as a particular case is introduced. Evidence of flexibility is shown by examining the shape of its pdf and the associated hazard rate function. A comprehensive treatment of the mathematical properties is provided by deriving expressions for the nth moment, moment generating function, characteristic function, Renyi entropy and the asymptotic distribution of the extreme order statistics. Estimation and simulation issues are also considered. Finally, a detailed application to drought data from the State of Nebraska is illustrated.

Scientific Appreciation of Groundwater in the Hydrologic Cycle. - Some Experimental Results Concerning Rapid Water Table Response to Surface Phenomena.

  • Kayane, Isamu
    • 물과 미래
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    • 제22권3호
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    • pp.289-298
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    • 1989
  • A review is made of transient phenomena ralation to flow in the vadose zone. Reviewed topics include rapid water table response to rainfall, pulsating flow due to pressure perturbations in the vasoes zone, and the wave-like propagation of increased soil moisture caused by intermittent rainfall. As a basis of interpreting these phenomena, zoning of the vadose zone into a residual water zone, an unsaturated capillaty zone, and a saturated capillary zone are proposed. Possible implications with respect to hydrological processes relating to these phenomena are discussed.

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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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