• 제목/요약/키워드: Initial Rainfall

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불포화 사면의 포화 부근 침투 특성을 고려한 수리전도도 모델 (A Hydraulic Conductivity Model Considering the Infiltration Characteristics Near Saturation in Unsaturated Slopes)

  • 오세붕;박기훈;김준우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.37-47
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    • 2014
  • 불포화 수리전도도는 Mualem 모세관 모델에 의하여 이론적으로 함수특성곡선으로부터 적분된다. 하지만 예측된 수리전도도는 포화 부근에서 모관흡수력의 미소한 변화에도 극도로 민감하다. 원활한 형태의 함수특성곡선에 의한 Mualem 수리전도도는 포화 부근에서 급격하게 감소하며, 수리적 거동을 신뢰할 수 있게 모델하지 못하거나 수치해의 안정성을 저해 한다. van Genuchten-Mualem(VGM) 수리전도도를 개선하기 위하여, 낮은 모관흡수력 수준에 있는 임의의 공기함입치이내에서 van Genuchten 함수특성곡선을 수정하였다. 수정 VG 곡선은 대수축에서 임의의 공기함입치에서 포화상태까지 선형화된다. 수정 VG 함수특성곡선은 실제 함수특성거동의 회귀분석에 영향을 끼치지 않으며 원래의 VG 함수특성곡선의 계수를 그대로 사용한다. 수정 VG 곡선을 이용하여, VGM 수리전도도는 임의의 공기합입치를 기준으로 구간별 적분하여 수정되었다. 수정 VGM 수리전도도가 해석적 해로 제안되었으며, 포화부근 영역에서 수리전도도가 급격하게 감소하는 현상이 제거되었다. 실제 사면의 2차원 침투해석을 통하여 VGM 수리전도도와 제안된 모델에 따른 수리거동을 비교하였다. 제안된 모델은 여러 강우조건에 따른 해의 수렴성을 확보하였지만, VGM 수리전도도를 적용하면, 포화부근의 수리전도도가 급격하게 감소하여 강우량이 많은 경우 해가 수렴하지 않았다. 특히 선행강우에 의한 초기 안전율과 집중강우 후 최종 안전율을 크게 평가할 수 있었다. 제안된 수리전도도 모델은 침투해석과 안정해석을 통하여 실제 사면의 붕괴를 재현할 수 있었다.

가정용 빗물정원을 이용한 지붕빗물내 영양소 및 중금속 제거 (The Removal of Nutrients and Heavy Metals Using Household Rain garden)

  • 박기정;박희수;조윤철;김성표
    • 한국습지학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.38-44
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    • 2015
  • 대부분의 강우가 여름철에 집중되는 국내 강우 특성은 여름철 집중호우에 따른 비점 오염물질의 수계로의 과대 유입에 대한 우려를 높이고 있다. 국내 수계로의 오염원 유입특성이 대부분 비점오염원 형태인 것을 감안한다면 강우가 오염물질의 거동에 미치는 영향이 매우 크다고 할 수 있다. 특히 초기 우수의 경우 상당한 영양소와 중금속에 오염되어 있는 것으로 알려져 있기 때문에 이를 적절히 처리함과 동시에 재이용하기 위한 다양한 연구가 필요하다. 이를 해결하기 위한 다양한 시설 중 빗물정원은 빗물양과 수질의 조절이 가능한 친환경적이며 효과적인 방안이다. 본 연구에서는 빗물정원에 효과적으로 적용 가능한 자연형 흡착여재를 개발하고 이를 적용하여 빗물이 빗물정원을 통과한 이후 유출수의 영양소 및 유기물(TN, TP, CODcr), 중금속 제거(Cu, Cd, Pb) 효율을 검토하였다. 이를 위하여 자연형 흡착여재인 피트모스를 탄화시켜 오염물질 별 제거 흡착능을 살펴보았으며, 이를 이용한 삼단의 계단식 여재 시설을 구성하여 영양소 및 중금속 제거 변화 양상을 살펴보았다. 연구결과 피트모스는 더 높은 온도에서 탄화시켰을 경우 흡착능이 우수하였으며, 피흡착제의 농도가 낮을수록 흡착이 잘 되는 것으로 나타났다. 5개의 빗물정원에서의 인공강우 오염물질 제거효율을 분석한 결과, T-N, T-P, CODcr 모두 피트모스를 사용한 반응조가 제거율이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 앞으로 빗물정원을 구성하는데 있어 피트모스를 탄화한 여재를 이용한다면 보다 효과적인 오염물질 저감효과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다.

도심지역 강우유출수 처리목적 식물재배화분의 성능 및 설계인자 분석 (Performance Assessment and Design Evaluation of Bioretention Planter Boxes Treating Urban Stormwater Runoff)

  • 게라 하이디;박기수;김영철
    • 한국습지학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.72-79
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    • 2018
  • 소규모 바이오 리텐션과 유사한 기능을 수행하는 식물재배화분은 유출저감과 함께 비점오염을 저감할 수 있다는 측면에서 도시지역에 유망한 LID 시설이다. 본 연구에서는 2개소의 실증 식물재배화분을 모니터링 평가하였다. 이 시설을 통하여 1개소의 시설에서는 강우량이 15mm 이하일 경우 85-100% 유출저감을 달성하였으며 강우량 50mm에서는 50-64%의 유출저감을 나타내었다. 이와 같은 조건에서 TSS와 유기물질, 영양소 및 중금속의 저감효율은 40-95% 이었다. 이와 반면에 다른 시설에서는 동일한 강우조건에서 강우유출수 전량이 포착되어 유출발생이 일어나지 않았는데 식물재배화분 통과 후 배수 및 지하여건에 대한 정밀한 재평가가 필요한 것으로 나타났다. 이와 같은 상황이 주변 지하수나 지하구조물에 위해를 가할 수 있으므로 식물재배화분의 설계 및 시공시 투수속도에 면밀한 검토가 필요하며 투수계수가 지나치게 큰 지역에는 토목섬유 포설이나 차수 배리어와 같은 라이닝 시공을 실시해야 한다.

조경기술기반 LID 시스템 적용을 통한 선릉·정릉 권역의 첨두유출량 분석 (A Study on the Peak Runoff Reduction Effect of Seolleung·Jeongneung Zone by Applying LID(Low Impact Development) System based on the Landscape Architectural Technology)

  • 김태한;최종희
    • 한국전통조경학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.126-133
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    • 2017
  • 본 연구는 조경기술기반 LID 시스템 적용에 따른 선릉 정릉 권역의 우수유출변화를 수문학적 관점에서 분석하였으며, 연구결과를 다음과 같이 정리할 수 있다. 첫째, 광화문 침수가 발생한 2011년 7월 27일 기준 최대순간강우량은 27일 10시에 기록된 183mm/hr로 시간당 최대강우량 57.5mm/hr에 비해 3배 이상의 강우강도가 10분간 집중된 것으로 확인되었다. 둘째, 토심기준 시나리오에서 담심 1,500mm의 경우 첨두유출량 제어가 가능하여 해당 조경기술기반 LID 시스템 적용 시 선릉 정릉 권역의 수해취약성을 개선할 수 있을 것으로 판단된다. 셋째, 담심 기준 시나리오에서 모든 토심 모형에서 첨두유출량 제어가 이루어지지 않았으나, 최초 우수유출을 토심 기준 시나리오에 비해 4시간 10분의 추가적인 지연효과를 기록하였다. 초기 우수유출저감에는 토심, 첨두유출량에는 담심이 상대적으로 중요한 지표로 해석되었다. 이를 통해 문화재 보호권역 내 경관친화적인 생태적 요소를 시스템화하여 적용할 경우 예상되는 수해방재효과를 이론적으로 확인할 수 있었다.

설마천 연구지역에서의 토양수분량을 활용한 유출 발생 특성분석 (An analysis of runoff characteristic by using soil moisture in Sulma basin)

  • 김기영;이용준;정성원;이연길
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권9호
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    • pp.615-626
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    • 2019
  • 토양수분과 유출은 매우 밀접한 관계를 가지고 있으며, 특히 토양 내의 여러 요소들에 의해 토양의 수분보유능력과 배수의 특성이 결정된다. 본 연구에서는 2016년, 2017년 설마천 유역에서 총 40개의 사상을 분리하였다. 선정한 사상별로 constant-K 방법을 적용하여 직접유출과 기저유출을 분리하고 유출계수를 산정하였다. 산정된 유출계수는 선행토양함수와 지수함수 형태의 증가를 보였다. 또한 유출계수가 급증하기 시작하는 토양수분의 임계값을 선정하였으며, 이 값은 유출과 지하수면과의 큰 상관관계를 나타내었다. 선행토양함수뿐만 아니라 초기 토양수분, 토양 저류량, 강우량 등 여러 인자들도 유출 결과에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한 선행토양수분의 임계값에 따라 강우사상을 건조, 습윤 상태로 분리하여 시작 반응과 첨두 반응을 분석해 보았으며, 습윤 상태에서의 반응이 건조 상태에서 보다 빠르게 발생하였다. 건조 상태에 속하는 대부분의 사상에서는 토양수분이 정점에 도달한 후 지하수면과 유출량 순으로 정점에 도달하는 첨두 반응이 일어났으나 습윤 상태에서는 반대로 지하수면과 유출량이 토양수분보다 먼저 정점에 도달하였다. 본 연구의 결과는 유출에 기여하는 인자들 사이의 상호작용을 확인하고 토양의 다양한 조건과 유출 사이의 관계를 규명하는 데에 크게 기여할 것으로 판단된다.

Shallow Landslide Assessment Considering the Influence of Vegetation Cover

  • Viet, Tran The;Lee, Giha;Kim, Minseok
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.17-31
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    • 2016
  • Many researchers have evaluated the influence of vegetation cover on slope stability. However, due to the extensive variety of site conditions and vegetation types, different studies have often provided inconsistent results, especially when evaluating in different regions. Therefore, additional studies need to be conducted to identify the positive impacts of vegetation cover for slope stabilization. This study used the Transient Rainfall Infiltration and Grid-based Regional Slope-stability Model (TRIGRS) to predict the occurrence of landslides in a watershed in Jinbu-Myeon, Pyeongchang-gun, Korea. The influence of vegetation cover was assessed by spatially and temporally comparing the predicted landslides corresponding to multiple trials of cohesion values (which include the role of root cohesion) and real observed landslide scars to back-calculate the contribution of vegetation cover to slope stabilization. The lower bound of cohesion was defined based on the fact that there are no unstable cells in the raster stability map at initial conditions, and the modified success rate was used to evaluate the model performance. In the next step, the most reliable value representing the contribution of vegetation cover in the study area was applied for landslide assessment. The analyzed results showed that the role of vegetation cover could be replaced by increasing the soil cohesion by 3.8 kPa. Without considering the influence of vegetation cover, a large area of the studied watershed is unconditionally unstable in the initial condition. However, when tree root cohesion is taken into account, the model produces more realistic results with about 76.7% of observed unstable cells and 78.6% of observed stable cells being well predicted.

강우 유출수를 이용한 비구조적 BMPs의 저감효율 분석 (Efficiency of the Non-structural BMPs with Reduced Rainfall Runoff)

  • 전제홍;원철희;신민환;신재영;이수인;유나영;주소희;최중대
    • 한국농공학회논문집
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    • 제57권5호
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    • pp.61-67
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    • 2015
  • Effect of tillage on time of initial runoff, runoff coefficient, NPS pollution load, soil erosion and crop productivity were studied. Eight runoff plots of $5{\times}30m$ on loamy sand field that were 4 respective plots of 3 % and 8% slope were prepared. Treatment included conventional tillage (CT) and no-till (NT). Time of initial runoff from NT retarded between 247~261 % compared with that from CT. Under 3% slope, runoff coefficient in NT was 63.5 % lower than that in CT. The reduction under 8 % slope was 61.7 %. Differences in runoff reduction between 3% and 8% plots were not significant. NT could reduce more than 60 % of NPS pollution and between 50~85 % of sediment if compared with CT. Productivity of NT was also shown that it was not lower than that of CT. It was expected that the results could be used as a fundamental data for estimating a reduction load in Korea TMDL from a no-till BMP on loamy sand agricultural fields.

관악산에 식재된 리기다소나무림에서의 낙엽의 생산과 분해 (Litter Production and Decomposition in the Pinus rigida Plantation in Mt. Kwan-ak)

  • Kim, Jae-Geun;Chang, Nam-Kee
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제12권1호
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    • pp.9-20
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    • 1989
  • Annual production and decomposition of litter were studied in piuns rigida platation in Mt. Kwan-ak. The peak time of litter production was October-November. The litterfalll at that time was 54% of annual litter production. But the peak time of litterfall of reproductive parts was Junejuly. The peak times of litter production in Alnus hirsuta plantation were June-July, and November. It is thought that difference of seasonal distribution of letterfall between two forest types were assigned to litter falling factors such as temperature and insects. Total amount of letter loss increased according to time. Particulary, the peak time of loss rate was July-August. It was shown that the protein and phosphorus were accumulated in the letter for an experimental period. The amount of crude protein increased to 150% of initial amount. The amount of potassium was increased by August and then decreased rapidly. The contents of crude fat, holocellulose, lignin, and Na were decreased slowly. The loss of holocellulose was the largiest among them. Calcium was in steady state. It was thought that this variation pattern was assigned to leaching of soluble parts by high temperature, rainfall and growth rate of microorganisms.

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저수지의 퇴사에 관한 연구 (Study on Sedimentation in Reservoir)

  • 류희정;김치원
    • 물과 미래
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    • 제9권2호
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    • pp.67-75
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    • 1976
  • With 9 existng reservoirs selected in the Sab-Gyo River Basin, the sedimentation of the reservoirs has been calculated by comparing the present capacity with the original value, which revealed its reduced reservoirs capacity. The reservoirs has a total drainage area of 6,792 ha, with a total capacity of 1,204.09 ha-m, and are short of water supply due to reduction of reservoirs capacity. Annual sedimention in the reservcire is relation to the drainage area, the mean of annual rain fall, and the slop of drainage area. The results of obtained from the investigation are summarized as follow; (1) A sediment deposition rate is very high, being about $9.19{m}^3/ha$ of drainage area, and resulting in the average decrease of reservoir capacity by 19.1%. This high rate of deposition could be mainly attributed to the serve denvdation of forests due to disor derly cuttings of tree. (2) An average unit storage of 415.8mm as the time of initial construation is decreesed to 315.59mm at present, as resultting, we could'nt supply water at 566.24ha. (3) A sediment deposition rate as a relation to the capacity of unit drainage area is as follow; $Qs=1.43 (c/a)^{0.531}$ (4) A sediment deposition rate as a relation to the mean of annval rainfall is as follow; $Qs=672.61 p^{0.024}$ (5) A sediment deposition rate as a relation to the mean slop of drainage area is follow; $Qs=267.21 S^{0.597}$

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성토사면유지관리시스템 개발에 관한 연구 (A Study on Embankment Slope Management System)

  • 김승현;김홍균;이정엽;구호본
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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    • pp.749-758
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    • 2010
  • Embankment Slope (or Fill Slope) is defined as artificial slope formed by the filling of soil or rocks on the original ground. Recently a lot of embankment failures and collapse has occurred due to the increase of torrential rainfall and typhoons. Embankment collapse has lead to a great loss of lives and property therefore there is a need to establish a systematic embankment slope management system that will handle the maintenance and repair of risky embankment slopes. The objective of this study is to establish an "Embankment Slope Management Method" for embankment slopes located along national highways all over Korea. The method for field investigation of embankment slopes was recommended and the system for investment priority determination was also developed. The factors that lead to the collapse of embankment slopes caused by natural calamities were also determined through the initial survey of embankment slopes located along river fronts and mountainous areas.

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