• 제목/요약/키워드: Peak runoff

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목감천 유역 내 투수성포장과 빗물저류조의 유출량 저감 성능 분석 및 설치 우선 순위 결정 (Analysis of runoff reduction performance of permeable pavement and rain barrel in Mokgam stream basin and determination of installation priorities)

  • 채승택;정은성;박인환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권12호
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    • pp.905-918
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    • 2023
  • 본 연구에서는 목감천 유역에서 투수성포장(PP)과 빗물저류조(RB)의 설치에 의한 유출량 저감 성능 분석 및 유역 내 설치 우선순위를 결정했다. PP와 RB의 설치를 통한 최대 유출 저감 성능 도출을 위해 최적 설계인자를 결정했고, 최적 설계인자를 반영한 PP와 RB의 우수 유출 저감 성능을 비교했다. 유출량의 시계열 변화로부터 첨두유출량 발생 전에는 PP가, 첨두유출량 발생 후에는 RB가 유출량 저감에 더 우수한 성능을 나타냈다. PP와 RB의 설치에 따른 소유역 별 총 유출량, 첨두유출량 저감 성능을 비교한 결과, PP의 경우 유역면적이 큰 소유역에서 RB보다 더 높은 우수 유출저감 성능을 나타냈고 RB는 불투수면적 비율이 높은 지역에서 더 높은 성능을 나타냈다. PP와 RB의 우수 유출 저감 성능 평가 결과를 통해 목감천유역 내 두 시설의 설치 우선 순위를 결정했다. 그 결과, PP와 RB 모두 유역면적, 불투수면적 비율이 높은 소유역에서 높은 우선 순위가 나타났다. 또한 우수 유출 저감 성능 평가 순위와 유역특성 간 상관관계를 비교한 결과, 상위 25%의 우수 유출 저감 성능을 나타낸 소유역에서는 불투수면적외에도 유역의 형상 인자와 높은 상관관계를 보였다. 이를 통해 기존 도심 지역에 우수유출저감시설 설치 우선 순위 결정 시 불투수면적 비율과 함께 유역의 형상 인자를 함께 고려해야 함을 알 수 있다.

Modeling the Effects of Low Impact Development on Runoff and Pollutant Loads from an Apartment Complex

  • Jeon, Ji-Hong;Lim, Kyoung-Jae;Choi, Dong-Hyuk;Kim, Tae-Dong
    • Environmental Engineering Research
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    • 제15권3호
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    • pp.167-172
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    • 2010
  • The effects of low impact development (LID) techniques, such as green roofs and porous pavements, on the runoff and pollutant load from an apartment complex were simulated using the Site Evaluation Tool (SET). The study site was the Olympic Village, a preexisting apartment complex in Seoul, South Korea, which has a high percentage of impervious surfaces (approximately 72% of the total area). Using the SET, the effects of replacing parking lots, sidewalks and driveways (37.5% of the total area) having porous pavements and rooftops (14.5% of the total area) with green roofs were simulated. The simulation results indicated that LID techniques reduced the surface runoff, and peak flow and pollutant load, and increased the evapotranspiration and soil infiltration of precipitation. Per unit area, the green roofs were better than the porous pavements at reducing the surface runoff and pollutant loads, while the porous pavements were better than green roofs at enhancing the infiltration to soil. This study showed that LID methods can be useful for urban stormwater management and that the SET is a useful tool for evaluating the effects of LID on urban hydrology and pollutant loads from various land covers.

지표면-하천 유출의 연계 수치모형 (Conjunctive Numerical Model of Surface Runoff and River Flow)

  • 유동훈;이정영
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.91-103
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    • 2001
  • 본 연구에서는 지표면유출과 하천유출의 실시간 연계를 통하여 하천 각 구간에서의 수위와 유량을 예측하는 수리학적 홍수추적 모형을 개발하였다. 주로 유역의 지형특성에 따라 결정되는 수문곡선의 형상을 반영하여 홍수 유출량 산정방법을 개선하였으며, 침투과정을 고려하여 강우초가 첨두유량의 과다산정을 제거하였다. 지표면유출의 하천유입을 연속방정식에 반영하여 여러 단면에서의 유입이 용이하였으며, 이는 강우의 급격한 변이에서도 수치적 안정을 가져다 주었다. 폭우시 양양 남대천 유역에서 현장 관측을 실시하였으며, 관측자료에 적용하여 개발된 모형의 현장 적용성과 신뢰성을 확보하였다.

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논문 - AnnAGNPS를 이용한 대전천 유역의 불투수면 변화에 따른 배출부하량 평가 (Impacts of Impevious Cove Change on Pollutant Loads from the Daejeon-Stream Watershed Using AnnAGNPS)

  • 장승우;강문성;송인홍;정세웅
    • 한국관개배수논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.3-14
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    • 2011
  • Increased impervious surfaces alter stream hydrology resulting in lower flows during droughts and higher peak flows during floods. Not only urban area but also rural area has been expanded impervious surfaces because of increasing of greenhouses. The main objective of this study was to evaluate the performance of the AnnAGNPS (Annualized Non-Point Source Pollution Model) on the surface runoff characteristics of the Daejeon-Stream watershed, and to predict the hydrological effects due to increasing of impervious surfaces. The model parameters were obtained from the geographical information system (GIS) databases, and additional parameters calibrated with the observed data. The model was calibrated by using 2004 of the runoff data and validated by using 2002 data obtained from WAMIS (Water Management Information System) to compare the simulated results for the study watershed. R2 values and efficiency index (EI) between observed and simulated runoff were 0.78 and 0.80, respectively at the calibration period. In this study, expanding of impervious surfaces such as greenhouses caused increasing of surface runoff, but caused decreasing of total nitrogen and total phosphorus loads.

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HYDROLOGIC IMPACT ASSESSMENT OF LAND COVER CHANGES BY 2002 TYPHOON RUSA USING LANDSAT IMAGES AND STORM RUNOFF MODEL

  • Lee, Mi-Seon;Park, Geun-Ae;Kim, Seong-Joon
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.539-542
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    • 2006
  • To investigate the streamflow impact of land cover changes by a typhoon, WMS HEC-1 storm runoff model was applied by using land cover information before and after the typhoon. The model was calibrated with three storm events of 1985 to 1988 based on 1985 land cover condition for a 192.7 $km^2$ watershed in northeast coast of South Korea. After the model was tested, it was run to estimate impacts of land cover change by the typhoon RUSA occurred in 2002 (31 August - 1 September) with 897.5 mm rainfall. The land covers before and after the typhoon were prepared using Landsat 7 ETM+ of September 11 of 2000 and Landsat 5 TM of September 29 of 2002 respectively. For the 6.9 $km^2$ damaged area (3.6 % of the watershed), the peak runoff and total runoff by the changed land cover condition increased 12.5 % and 12.7 % for 50 years rainfall frequency and 1.4 % and 1.8 % for 500 years rainfall frequency respectively based on AMC (Antecedent Moisture Condition)-I condition.

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강우-유출모형을 위한 매개변수 순차 보정기법 연구 (A Study of Progressive Parameter Calibrations for Rainfall-Runoff Models)

  • 곽재원;김덕길;홍일표;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.107-121
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    • 2009
  • 현재 홍수예보를 위하여 많은 강우-유출 모형이 사용되고 있으나, 이러한 모형의 매개변수를 결정하는 것은 매우 난해하다. 본 연구에서는 저류함수모형과 Tank 모형, SSARR 모형을 이용하여 미호천 유역에 대하여 홍수모의 예측을 수행하고 그 효율성을 분석하였다. 연구에 적용된 강우-유출 모형에 최적화 방법을 적용하여 매개 변수 산정을 수행하였으며, 패턴탐색과 유전자 알고리즘의 최적화 방법을 적용 시, 보정과정 내에서 매개변수 간 민감도를 분석하고 이를 바탕으로 매개변수를 소군집으로 분류하여 민감도에 따른 순차 보정 방법을 적용하고 이 결과를 비교 분석하였다. 매개변수 소군집을 이용한 보정 방법과 기존에 사용되는 매개변수 군집을 이용한 보정 방법을 비교한 결과, SSR에 소군집을 이용한 순차보정 방법을 적용하였을 때 첨두 유량과 보정 시간 면에서 유리한 것으로 나타났다.

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Hydrologic Impact Assessment of land Cover Changes by 2002 Typhoon RUSA Using Landsat Images and Storm Runoff Model

  • Lee, Mi-Seon;Park, Geun-Ae;Kim, Seong-Joon
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.407-413
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    • 2006
  • To investigate the streamflow impact of land cover changes by a typhoon, HEC-l storm runoff model was applied by using land cover information before and after the typhoon. The model was calibrated with three storm events of 1985 to 1988 based on 1985 land cover condition for a $192.7km^{2}$ watershed in northeast coast of South Korea. After the model was tested, it was run to estimate impacts of land cover change by the typhoon RUSA occurred in 2002 (31 August-1 September) with 897.5 mm rainfall. The land covers before and after the typhoon were prepared using Landsat 7 ETM+ of September 11 of 2000 and Landsat 5 TM of September 29 of 2002 respectively. For the $6.9km^{2}$ damaged area (3.6 % of the watershed), the peak runoff and total runoff by the changed land cover condition increased 12.5 % and 12.7 % for 50 years rainfall frequency and 1.4 % and 1.8 % for 500 years rainfall frequency respectively based on AMC (Antecedent Moisture Condition)-I condition.

용담댐 유역에서 식생 이질성이 FLO-2D 유량 산정에 미치는 영향 (Impact of Vegetation Heterogeneity on Rainfall Excess in FLO-2D Model : Yongdam Catchment)

  • 송호준;이길하
    • 한국환경과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.259-266
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    • 2019
  • Two main sources of data, meteorological data and land surface characteristics, are essential to effectively run a distributed rainfall-runoff model. The specification and averaging of the land surface characteristics in a suitable way is crucial to obtaining accurate runoff output. Recent advances in remote sensing techniques are often being used to derive better representations of these land surface characteristics. Due to the mismatch in scale between digital land cover maps and numerical grid sizes, issues related to upscaling or downscaling occur regularly. A specific method is typically selected to average and represent the land surface characteristics. This paper examines the amount of flooding by applying the FLO-2D routing model, where vegetation heterogeneity is manipulated using the Manning's roughness coefficient. Three different upscaling methods, arithmetic, dominant, and aggregation, were tested. To investigate further, the rainfall-runoff model with FLO-2D was facilitated in Yongdam catchment and heavy rainfall events during wet season were selected. The results show aggregation method provides better results, in terms of the amount of peak flow and the relative time taken to achieve it. These rwsults suggest that the aggregation method, which is a reasonably realistic description of area-averaged vegetation nature and characteristics, is more likely to occur in reality.

기상레이더와 지형정보시스템을 이용한 분포형 강우-유출 유역모형의 개발과 검정 (Distributed GIS-Based Watershed Rainfall-Runoff Model Development and Its Calibration using Weather Radar)

  • ;최우희;김민환;김성균
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.285-300
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    • 2003
  • 기상레이더와 지형정보 시스템을 이용한 홍수사상에 기초하고, 운동역학적이며, 초과강우가 고려된 분포형 강우-유출 유역모형이 개발되었다. 이 유역모형에서 강우로 인한 지표면 유출 및 지표면 흐름과 관련된 각종 변수의 공간적 변동성과 불확실성을 인식하고 설명한다. 개발된 모형은 래스터 지형정보시스템과 공간적ㆍ시간적으로 변하는 강우자료와 호환된다. 몬테칼로 모의와 우도값이 이 모형의 검정을 위하여 이용되었으며, 검정 모형으로부터 반응되는 시스템의 가능범위가 허용되었다. 레이더-강우 추정에 대한 보정으로 강우계가 이용되고, 복잡한 토지이용 상태인 미국 덴버시 도시배수홍수조절 구역내에 있는 두 개 유역들(Ralston Creek와 Goldsmith Gulch 유역)의 제한된 기왕 홍수사상에 이 모형이 적용되었다. 제한된 수의 몬테칼로 모의들과 고려된 홍수사상들을 근거로 관측수문곡선과 계산수문곡선을 비교하여, Nash와 Sutcliffe 효율점수의 범위를 얻게 되었으며, 그 범위는 Ralston Creek과 Goldsmith Gulch 유역에 대한 검정모형들로부터 각각 -0.19∼0.95와 -0.75∼0.81이다. 또 한, Ralston Creek과 Goldsmith Gulch 유역의 Nash와 Sutcliffe 효율점수는 유출용적에 대해 각각 0.88과 0.1, 첨두유량에 대해 0.14와 0.71, 첨두유량 도달시간에 대해 0.99와 0.95로 평가되었다.

토지이용면적을 고려한 LID 규모 산정 및 우수저류지 적용에 따른 유출저감 연구 (A Study on the Runoff Reduction According to the Calculation Method of the LID Scale Considering the Land Use Area and the Application of Stormwater Storage Basin)

  • 김병성;김재문;김성수;신강욱;이상진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권3호
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    • pp.229-235
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    • 2021
  • 전 지구적으로 기후변화 및 도시화로 인해 도시지역에서 물순환 건전성에 대한 문제가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 LID 기법 연구 및 개발사업 시 도입이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 LID 기법의 효율성을 검증하기 위해 많이 사용되고 있는 SWMM 모형을 이용하여 부산광역시 내 신도시의 일부지역을 구축하고, 빗물관리 목표량 산정 및 LID 규모 산정방법 제시를 통해 도시 물순환 효율성을 극대화하는 방안을 제시하고자 한다. 또한, 도시개발 사업 시 대상지 면적 대비 개발이 많이 일어나는 경우 우수저류지를 이용한 유출저감 효율성을 분석하였다. 소유역별로 맞춤형 LID 규모를 산정하여 LID 적용 후 유출량과 첨두유출량은 각각 86.8 %, 69.5 %의 저감효과가 나타났으며, 우수저류지의 적용에 따라 0.5 m3/s에서 4.9 m3/s의 첨두유출량 저감효과 및 8분에서 10분가량의 지체시간 지연효과가 나타났다.