• Title/Summary/Keyword: Peak flow reduction

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홍수 유출자료의 공간확장과 홍수저감효과에 대한 댐 영향 분석 I (Dam Effects on Spatial Extension of Flood Discharge Data and Flood Reduction Scale I)

  • 김남원;정용;이정은
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권3호
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    • pp.209-220
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    • 2015
  • 본 연구에서는 미계측 유역의 홍수 유출자료를 생성하는 공간확장법에 대한 주변여건 변화의 영향을 검토하였다. 특히, 댐이 있는 곳에서의 홍수 유출자료의 공간확장 가능성을 보이고 공간확장 된 자료를 활용한 자연유량의 생성에 대한 연구를 실시하였다. 이는 댐의 설치로 유역동질성이 손실된 미계측 유역의 유출자료생성을 위한 시도이다. 댐의 영향을 받는 유역의 홍수 유출자료 공간확장을 위해서 남한강에 위치한 여주 수위관측소를 중심으로 양평 수위관측소까지를 연구의 공간적 범위로 삼았다. 홍수 유출자료의 공간확장성을 분석하기 위해 1986년부터 2010년까지의 여주수위관측소의 홍수유량을 중심으로 41개의 홍수사상을 선정하였으며, 이를 통해 홍수 유출자료 공간확장성과 댐 영향을 제거한 자연유량을 산정 하였다. 홍수 유출자료의 공간확장 작업에서 여주의 관측유출량을 중심으로 공간확장 했을 때 77%이상의 사상이 Nash-Sutcliffe efficiency의 만족도 범위 내(NSE>0.5)로 분포 하였으며, 확장된 양평 수위관측소의 첨두홍수량(peak discharge)에 대해 0.84 NSE를 얻을 수 있었다. 홍수 유출자료의 자연유량은 여주수위관측소를 중심으로 구하였으며 충주댐의 영향이 횡성댐의 영향보다 커 충주댐의 유입량을 중심으로 자연유량을 확보하였다. 충주댐이 존재하는 1986년 이후의 자연유량은 관측 유량보다 첨두홍수량이 크게 나타나고 있다. 본 연구의 결과로 댐과 같은 구조물의 설치가 있는 곳에서도 홍수 유출자료의 공간확장이 가능하며 홍수 유출자료 공간확장된 자료를 활용하여 자연유량을 구할 수 있음을 보였다.

횡월류형 강변저류지를 포함하는 하천수계에 대한 수리학적 계산모형 (Computational Model for Flow in River Systems Including Storage Pockets with Side Weirs)

  • 전경수;김진수;김원;윤병만
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권2호
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    • pp.139-151
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    • 2010
  • 횡월류식 강변저류지를 포함하는 하천수계의 흐름 모의를 위한 준2차원 부정류 계산모형을 수립하였다. 수립된 모형은 횡월류 흐름에 대해서는 수량보존에 관한 연속방정식 및 월류형 수위-유량 관계식을, 하도에 대해서는 1차원 St. Venant 방정식을 각각 지배방정식으로 하여 흐름을 모의하는 폐합형 계산모형이다. 수립된 모형을 현재 계획 중인 군남 홍수조절지부터 한강 합류 지점까지의 임진강 구간에 대하여 적용하였다. 횡월류 위어의 유량계수에 대한 민감도 분석 결과, 최대유량 및 수위의 저감효과는 유량계수에 관계없이 거의 일정한 것으로 나타났다. 수계 하류 측에 위치한 강변저류지일수록 배수영향이 커지므로 첨두 홍수위의 감소효과는 줄어드는 것으로 모의되었다. 강변저류지의 홍수저감 효과는 조도계수에 따라 크게 달라지며 횡월류 위어의 정부표고가 높을수록 조도계수에 따른 홍수조절 효과의 불확실성이 커지는 것을 알 수 있었다. 강변저류지의 설계를 위해서는 조도계수의 적절한 추정과정이 선행되어야 함은 물론이고, 추정된 조도계수의 불확실성을 감안하여 횡월류 위어의 정부표고를 결정하기 위한 방법의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

납이 용해된 전해액을 사용하는 레독스 플로우 전지의 특성 (Characteristics of Redox Flow Battery Using the Soluble Lead Electrolyte)

  • 안상용;김응진
    • 전기화학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.214-218
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    • 2011
  • 납이 용해된 수용성메탄술폰산을 전해액으로 사용하는 레독스 플로우 전지의 전기화학적 특성과 성능을 평가하였다. 납과 이산화납의 부착, 용해과정을 평가하기 위해 전압전류법을 실시하였다. 음전위쪽으로 순방향 주사에서 뚜렷한 환원피크는 관찰되지 않고, 전류는 서서히 증가하였다. 음전위 구간에서 역방향 주사에서 산화피크의 on-set potential은 -0.47 V(vs SCE)에서 관찰되었다. 양전위 구간에서는 순방향과 역방향에서 뚜렷한 피크가 나타났다. 비이커 셀내에 설치된 전극으로 충방전 실험을 실시하였다. 납의 충전(부착)은 약 0.5 V(vs SCE), 납의 방전(용해)는 약 0.25 V(vs SCE)에서 진행되었으며, 충전 및 방전시의 전위 차이는 약 0.25 V이다. 이산화납의 초기 충전(부착)은 1.7 V(vs SCE)에서 진행되었고, 방전(용해)은 0.95 V 부근의 일정전위에서 진행되었다. 두번째 사이클에서, 충전은 1.5 V(vs SCE)이하에서 시작되고, 이후 전위가 1.7 V(vs SCE)로 증가하였다. 방전 전위는 약 1.0 V로 안정적으로 유지하였다.

지속가능한 도시개발을 위한 LID평가모델(LIDMOD)개발과 수질오염총량제에 대한 적용성 평가 (LIDMOD Development for Evaluating Low Impact Development and Its Applicability to Total Maximum Daily Loads)

  • 전지홍;최동혁;김태동
    • 한국물환경학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.58-68
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    • 2009
  • Low impact development (LID) technique is relatively new concept to reduce surface runoff and pollutant loading from land cover by attempting to match predevelopment condition with various integrated management practices (IMPs). In this study, computational model for designing and evaluating LID, named LIDMOD, was developed based on SCS-CN method and applied at Andong bus terminal to evaluate LID applicapability and design retention/detention area for volume or peak flow control. LIDMOD simulated with 21 years simulation period that yearly surface runoff by post-development without LID was significantly higher than that with LID showing about 2.8 times and LID could reduce efficiently yearly surface runoff with 75% reduction of increased runoff by conventional post development. LIDMOD designed detention area for volume/peak flow control with 20.2% of total area by hybrid design. LID can also efficiently reduce pollutant load from land cover. Pollutant loads from post-development without LID was much higher than those from pre-development with showing 37 times for BOD, 2 times for TN, and 9 times for TP. Pollutant loads from post-development with LID represented about 57% of those without LID. Increasing groundwater recharge reducing cooling and heating fee, creating green refuge at building area can be considered as additional benefits of LID. At the point of reducing runoff and pollutant load, LID might be important technique for Korean TMDL and LIDMOD can be useful tool to calculate unit load for the case of LID application.

Power spectra of wind forces on a high-rise building with section varying along height

  • Huang, D.M.;Zhu, L.D.;Chen, W.
    • Wind and Structures
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    • 제18권3호
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    • pp.295-320
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    • 2014
  • The characteristics of amplitudes and power spectra of X axial, Y axial, and RZ axial (i.e., body axis) wind forces on a 492 m high-rise building with a section varying along height in typical wind directions are studied via a rigid model wind tunnel test of pressure measurement. Then the corresponding mathematical expressions of power spectra of X axial (across-wind), Y axial (along-wind) and torsional wind forces in $315^{\circ}$ wind directions are proposed. The investigation shows that the mathematical expressions of wind force spectra of the main structure in across-wind and torsional directions can be constructed by the superimposition of an modified wind spectrum function and a peak function caused by turbulent flow and vortex shedding, respectively. While that in along-wind direction can only be constructed by the former and is similar to wind spectrum. Moreover, the fitted parameters of the wind load spectra of each measurement level of altitude are summarized, and the unified parametric results are obtained. The comparisons of the first three order generalized force spectra show that the proposed mathematical expressions accord with the experimental results well.

청소기의 공력소음 특성 파악 및 저소음화에 관한 연구 (A Study on the Identification of Aeroacoustic Noise and Noise Reduction for a Vacuum Cleaner)

  • 전완호;백승조;김창준;허남건
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.633-638
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    • 2002
  • The vacuum cleaner that has no dust bag generates very high level annoying noise. The dominant noise source is the 2$\^$nd/ BPF tone of the rotating impeller. In order to reduce the noise, we identify the acoustic characteristics and reduce the noise of the vacuum cleaner and centrifugal fan. The resonance phenomenon is observed in blade passages and we found out that the resonance frequency is very close to the 2$\^$nd/ BPF. In order to reduce this high-level peak noise, new impeller is designed in this paper. The trailing edge of new impeller is inclined and this makes the flow interactions between the rotating impeller and the stationary diffuser vane occurs with some phase shift. The performance of new impeller is similar to the old one but the overall SPL is reduced about 3.6dBA. The SPL of BPF is reduced about 6dBA and 2$\^$nd/ BPF is reduced about 20dBA. The vacuum cleaner, which uses newly developed centrifugal fan, generate more comfortable noise than the old model and the strong tonal sound was dramatically reduced.

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투수성 포장도로 도입을 통한 보광배수유역 유출량 저감효과 검토 (Effects of porous pavement on runoff reduction in Boguang subcatchment)

  • 정지윤;이건영;류재나;오재일
    • 상하수도학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.251-259
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    • 2013
  • Among various Green Infrastructure measures for urban stormwater management, effects of porous pavement were quantitatively examined in terms of hydrological cycle. Different scenarios for porous pavement were introduced on a SWMM model and the effects were compared and analysed using discharge hydrographs. Two types of pavements having different runoff coefficients (0.05 & 0.5) were introduced to cover different ratio of entire road areas (100 %, 77.5 % and 40.4 %) and these made up in total 6 different scenarios. Total runoff volume was reduced and peak flow was significantly decreased by applying the porous pavement. The highest reduction for total runoff was shown from S-6(covering area: 100 %, runoff coefficient: 0.05) as 19 % followed by S-5(covering area: 77.5 %, runoff coefficient: 0.05, 16 %), while that of S-2(covering area: 40.4 %, runoff coefficient: 0.05) and S-1(covering area: 40.4 %, runoff coefficient: 0.5) were the lowest with 8 % and 5 %. This proved that the application of porous pavement would improve urban hydrological cycle.

황룡강 유역 저수지군 하류하천 영향평가 (Assessment of Flood Impact on Downstream of Reservoir Group at Hwangryong River Watershed)

  • 황순호;강문성;김지혜;송정헌;전상민;이상현;최진용
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권3호
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    • pp.103-111
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    • 2012
  • Works for dam heightening plan have dual purposes: flood disaster prevention by securing additional storage volume and river ecosystem conservation by supplying stream maintenance flow. Now, the dam heightening project is in progress and there are 93 dam heightened reservoir. After the dam heightening project, 2.2 hundred million ton of flood control volume in reservoirs will be secured. Thus it is necessary to evaluate the effects of the dam heightening project on watershed hydrology and stream hydraulics, and resulting flood damages. This study was aimed to assess the impact of outflow from the dam heightened reservoir group on the Whangryong river design flood. The HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System) model was used for estimating flood discharge, while HEC-5 (Hydrologic Engineering Center-5) was used for reservoir routing. This study analysed flood reduction effect on 100yr and 200yr return periods about the before and after heightening of agricultural dams. Based on the results of this study, the reduction of flood peak discharge at downstream of the reservoir group was estimated to be about 41% and 53% for 100yr and 200yr frequencies, respectively.

Temperature and diameter effect on hydrodynamic characteristic of surfactant drag-reducing flows

  • Indartono Y.S.;Usui H.;Suzuki H.;Komoda Y.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.157-164
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    • 2005
  • Hydrodynamic characteristic of surfactant drag-reducing flows is still not fully understood. This work investigated the temperature and diameter effect on hydrodynamic characteristic of cationic surfactant drag reducing flows in pipes. Solution of oleyl bishydroxyethyl methyl ammonium chloride (Ethoquad O/12), 900 ppm, as a cationic surfactant and sodium salicylate (NaSal), 540 ppm, as a counter-ion was tested at 12, 25, 40, and $50^{\circ}C$ in pipes with diameter of 13, 25, and 40 mm. Drag reduction effectiveness of this surfactant solution was evaluated in 25 mm pipe from 6 to $75^{\circ}C$. Rheological characteristic of this solution was measured by stress control type rheometer with cone-and-plate geometry. Scale-up laws proposed by previous investigators were used to evaluate the flow characteristic of the solution. It was found that this surfactant solution has clear DR capability until $70^{\circ}C$. Result of this work suggested that temperature has a significant influence in changing the hydrodynamic entrance length of surfactant drag reducing flows. From rheological measurement, it was found that the solution exhibits Shear Induced Structure at all temperatures with different degree of peak viscosity and critical shear rate.

자연성기반 홍수완충공간 조성에 따른 홍수위 변화 분석 (Analysis of Flood Level Changes by Creating Nature-based Flood Buffering Section)

  • 류지원;지운;김상혁;장은경
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권6호
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    • pp.735-747
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    • 2023
  • 최근 기후변화로 인한 극한홍수 피해가 급증하고 있어 기존의 홍수관리시설만으로는 홍수피해에 제대로 대응하기 어려운 상황에 직면하고 있다. 이에 본 연구는 이러한 문제에 대처하기 위해 홍수 관리의 자연성 기반 접근 방법 중 하나인 제방 후퇴 및 이설의 효과를 분석하였다. 이를 위해 1차원 수치모델 HEC-RAS를 사용하여 100년 빈도 홍수에 대한 홍수위 및 유속 변화 그리고 최대 홍수위 발생 시점에 대해 분석하였다. 식생 조성 등의 자연성기반 홍수완충공간의 조성 환경 특성을 고려한 조도계수의 선택은 홍수위 변화 분석 결과에 민감하기 때문에 엄격한 기준과 과학적 근거를 기반으로 하였다. 분석결과, 자연기반해법의 홍수완충공간 조성에 따른 홍수위 저감 효과는 상류 구간에서 더 크게 나타났으며, 최대 30 cm의 홍수위가 저감되었다. 일부 홍수터 확장구간에서는 국부적으로 홍수위가 상승하는 현상이 나타나며, 유속 변화는 확장된 통수단면적의 비율에 따라 다양하게 나타났다. 이를 통해 제방 후퇴와 홍수터 확장은 홍수 관리의 효과적인 대안으로 고려될 수 있을 것으로 기대되며, 홍수위 변화, 유속 변화 및 최고 수위 발생 시점에 대한 종합적인 설계가 필요할 것으로 판단된다.