• 제목/요약/키워드: Prediction of ground water level

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ANFIS 알고리즘을 이용한 지하수수위 예측 (Groundwater Level Prediction Using ANFIS Algorithm)

  • 박귀만;배영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.1235-1240
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    • 2019
  • 지진이 발생하기 전·후에 지하수 수위는 급격하게 변화되는 것으로 알려져 있으며 지진 예측을 위해 지하수 수위 변화를 이용한다. 본 연구는 지진을 예측에 사용하기 위해 ANFIS 알고리즘을 이용한 밀양시의 지하수수위를 예측한다. 이를 위해 본 논문에서는 경남 밀양시의 기상청의 강수량, 기온 데이터와 한국농어촌공사 농촌지하수관측망의 지하수수위 데이터가 사용되었다. 예측 측정을 위해 RMSE, MAPE 오차 계산 방법을 사용하였다. 예측 결과 수위가 자연적인 요인에 의해 주기적인 패턴은 예측이 되었으나 인위적인 요인 등 다른 변수에 의해 변동되는 지하수수위 변화값은 감지하지 못하였다. 이를 해결하기 위해서는 지하수수위를 인위적인 변수 등을 수치화하여 데이터화 하는 것과 지하수수위를 측정한 관측공의 정확한 위치에 따른 강수량과 기압 등이 필요하다.

쌍곡선법을 이용한 계측 기반 연약지반 침하 거동 예측의 최적화 방안 (The Optimization of Hyperbolic Settlement Prediction Method with the Field Data for Preloading on the Soft Ground)

  • 추윤식;김준현;황세환;정충기
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.457-467
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    • 2010
  • The settlement prediction is very important to preloading method for a construction site on a soft ground. At the design stage, however, it is hard to predict the settlement exactly due to limitations of the site survey. Most of the settlement prediction is performed by a regression settlement curve based on the field data during a construction. In Korea, hyperbolic method has been most commonly used to align the settlement curve with the field data, because of its simplicity and many application cases. The results from hyperbolic method, however, may be differed by data selections or data fitting methods. In this study, the analyses using hyperbolic method were performed about the field data of $\bigcirc\bigcirc$ site in Pusan. Two data fitting methods, using an axis transformation or an alternative method, were applied with the various data group. If data was used only after the ground water level being stabilized, fitting results using both methods were in good agreement with the measured data. Without the information about the ground water level, the alternative method gives better results with the field data than the method using an axis transformation.

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지표면 유출 특성을 고려한 지하수위 변화가 지하차도 구조물 안정성에 미치는 영향 (Effects of the ground water level on the stability of an underpass structure considering the degree of surface imperviousness)

  • 조선아;홍은수;조계춘;진규남;이정민;한신인
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.95-107
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    • 2016
  • 도시지역에 시공되는 지하차도 구조물은 지리적 특성상 지하수위의 영향을 받기 쉽다. 그러나 지하차도 구조물 설계 시에는 일괄적인 지하수위를 적용하여 설계를 수행하는 경우가 많으며 이는 과소 또는 과다 설계를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 보다 신뢰도 높은 지하수위 예측을 통해 지하차도 구조물의 합리적인 부력설계 방향을 제시하고자한다. 특히, 최근 친환경적인 개발 개념인 LID 기법을 도입한 투수 포장 적용에 따른 물순환 특성 변화가 지하차도 구조물에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 검토하였다. 이를 위해 개발 전, 개발 후, 투수포장 적용에 의한 지표면 불투수 특성 변화가 침투량 및 지하수위 변화에 미치는 영향 분석과 지하차도 안정성을 검토하는 일련의 수치해석을 수행하였다. 해석결과 지표면의 변화가 지하수위 변화를 유발하고 지하 구조물 안정성에 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 따라서 지하차도 및 지하구조물의 최적 설계를 위해서는 지표면 유출 특성을 고려한 적절한 지하수위 예측 및 적용이 필요할 것으로 판단된다.

연약점성토지반에서의 깊은굴착에 따른 지반거동의 예측과 현장계측 (Prediction and Field Measurement on Behaviour of Soft Clay during Deep Excavation)

  • 정성교;조기영;정은용
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.111-124
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    • 1999
  • 중요구조물에 인접하여 지하굴착을 수행할 경우에 지반변형을 정확히 예측하여 피해를 최소화하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 대규모의 지하수조에 인접하여 연약점성토 내에서 굴착이 수행될 때, 지반거동을 예측하기 위하여 지반조사와 실내토질실험과 함께 유한요소해석이 실시되었다. 이러한 예측과 현장계측을 통하여 흙막이벽체와 인접구조물의 거동 및 안정성이 검토되었다 지반변형에 대한 계측 및 예측결과의 비교에서 굴착공정 및 지하수위 강하를 해석시에 고려하는 것이 중요하다는 것을 보여주었다. 향후 더 좋은 예측을 위해서는 해석방법의 개선이 요구되었다.

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지하수 채수에 따른 지반침하 사례분석

  • 정하익;구호본
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2001년도 추계학술발표회
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    • pp.168-171
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    • 2001
  • It is a common practice to extract water from the ground for domestic, agricultural or industrial uses or to lower the groundwater level for construction work. An accurate prediction of ground settlement Is sometimes crucial when groundwater is pumped. This case study have shown that drawdown of the groundwater table may cause ground subsidence. Many settlement gauges was installed in the vicinity of a pumped well to measure the surface settlement. The relationships between the level of groundwater drop and surface settlement is investigated In this research.

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강우시 불포화 준설토로 형성된 제방의 사면안정성 변화에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Variation of Slope Stability for the Embankment Formed by Unsaturated Dredging Soils during Rainfall)

  • 유승경;송영석
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.71-79
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    • 2011
  • 본 연구에서는 새만금지역의 방수제 제방단면을 대상으로 강우지속시간에 따른 침투깊이와 지하수위 변화를 예측하고 이를 토대로 사면안정해석을 수행하였다. 준설토로 구성된 제방의 불포화 지반정수를 산정하기 위하여 실험으로 구한 흡입응력과 직접전단시험으로 구한 점착력 및 내부마찰각을 이용하였다. 강우에 따른 침투깊이와 지하수위 변화를 예측한 결과 강우초기와 지속시간 1시간 경과 후 제방 상부에 강우의 침투로 인하여 습윤전선이 하강하며, 이후 강우 지속시간이 길어짐에 따라 지하수위는 지속적으로 상승하였다. 강우 발생이후 에는 지하수위가 일정한 깊이로 분포되고 있으며, 시간이 경과할수록 지하수위는 점차 하강하였다. 강우에 따른 침투깊이와 지하수위 변화를 고려하여 사면안정해석을 수행한 결과 강우로 인한 침투가 발생됨에 따라 사면안전율은 급격히 감소하며, 강우지속시간이 24시간일 때 사면안전율이 가장 낮게 나타났다. 강우 발생이후에는 지반내 모관흡수력이 회복됨에 따라 사면안전율이 증가함을 알 수 있다.

고해상도 강우자료와 딥러닝 알고리즘을 활용한 수위 변동성 예측 (Utilizing deep learning algorithm and high-resolution precipitation product to predict water level variability)

  • 한희찬;강나래;윤정수;황석환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권7호
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    • pp.471-479
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    • 2024
  • 기후변화로 인한 집중호우의 발생으로 홍수 피해가 심각해지고 있다. 하천의 수위 변동성을 예측하고 신속한 홍수 예·경보를 위해 물리적 기반의 수문 모형이 활용됐다. 최근에는 수문 데이터 간의 비선형적인 관계를 기반으로 머신러닝, 딥러닝 알고리즘을 활용한 수문 모의가 주목받고 있다. 본 연구에서는 Long Short-Term Memory (LSTM) 알고리즘을 활용하여 섬진강 수계의 하천 수위를 예측하고자 한다. 또한 Climate Prediction Center morphing method (CMORPH) 기반의 격자형 강우 자료를 알고리즘의 입력자료로 적용하여 지상 데이터의 한계를 보완하고자 한다. CMORPH 데이터와 LSTM 알고리즘을 결합한 모형의 수위 예측 결과는 평균 CC가 0.98, RMSE는 0.07 m, 그리고 NSE는 0.97로 나타났다. 향후 딥러닝과 원격자료를 활용하여 수위 예측을 수행한다면 지상 관측 데이터의 단점을 보완하고, 신뢰도 높은 예측 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대되는 바이다.

3차원 지반모델링 기반의 지반함몰 위험 지반 레이어 개발 방법 (A Method of Developing a Ground Layer with Risk of Ground Subsidence based on the 3D Ground Modeling)

  • 강정구;강재모;박준환;문두환
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.33-40
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    • 2021
  • 도심지에서 빈번하게 발생하는 지반함몰 사고는 지하시설물의 노후화, 지하개발 활동에 따른 지반의 교란과 지하수 변화 등 다양한 원인에 의해 발생하고 있다. 지반함몰 위험을 사전 예측하기 위해서는 지반함몰 사고에 영향을 미치는 인자들에 대한 지반 공학적 및 수리학적 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 현재 운영되고 있는 지반조사 데이터 및 지하수위 변동 정보를 이용하여 지반함몰이 발생한 연구대상 지역의 3차원 지반모델링 및 월별 지하수위에 대한 자료 분석을 수행하였으며, 이를 활용해 실제 지반함몰 발생 이력과 지반조건 및 지하수위 변화와의 관계성을 확인하였다. 또한, 기존 시추정보에서 통일 분류 체계(USCS)에 따라 제시된 흙의 공학적 특성을 지반함몰과 연관된 공학적 지표인 흙의 내부 침식 민감도로 재구성하여 지반함몰 위험도를 가시화하는데 활용하는 방법론을 제시하였다. 연구결과, 지반함몰 발생 지역의 지반은 내부 침식이 취약한 모래(SM, SC, SP, SW)가 40% 이상 구성되어 있음을 확인했으며, 지하수위 변화에 따른 지반함몰 발생빈도와의 관계성도 확인할 수 있었다.

쌍곡선법을 이용한 계측 기반 연약지반 침하 거동 예측의 최적화 방안 (The Optimization of Hyperbolic Settlement Prediction Method with the Field Data for Preloading on the Soft Ground)

  • 추윤식;김준현;황세환;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권7호
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    • pp.147-159
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    • 2010
  • 연약지반 개량을 위한 선행재하 공법에서 현장 시공 조건에 따른 연약지반의 침하 거동을 예측하는 것은 매우 중요하다. 하지만 실제 지층의 구성이나 물성치를 정확히 평가하는 것은 매우 어렵기 때문에, 대부분은 침하 계측 데이터에 기반을 둔 침하량 추세 분석 방법을 통하여 최종 침하량 및 지반 물성치를 추정한다. 현재 다양한 침하량 추세 분석 방법이 제안되었으며, 국내 시공 현장에서는 쌍곡선법이 가장 널리 사용되고 있다. 하지만 동일한 현장에 대하여 쌍곡선법을 사용하더라도 계측 침하 자료의 회귀 방법, 그리고 분석 대상 구간을 선정함에 따라 침하랑 결과는 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 쌍곡선법을 이용하여 부산 $\bigcirc\bigcirc$ 현장의 현장 계측 데이터로부터 침하 곡선을 추정하였다. 이때 쌍곡선법의 적용 조건을 다양하게 적용하였으며, 그에 따른 결과들을 비교, 분석하여 최적의 적용 방법을 제안하였다. 회귀 방법과 계측 데이터의 분석 구간에 따른 추정 치 변화를 평가하였으며, 이후 검증 시험을 통하여 적용 방법의 타당성을 검증하였다. 해석 결과 성토에 따른 지하수위 상승이 안정화된 시점 이후 해석하는 것이 안정적이며, 해석 방법에 대해서는 현장 데이터를 직접 회귀하는 것이 더 정확하게 침하 곡선을 추정할 수 있었다.

연약지반의 배수설계 기법에 관한 연구 (A Study on the Method of Design of Drainage in Soft Clay)

  • 지인택
    • 한국농공학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.128-137
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    • 1997
  • In this study, examined influence of consolidation effect that had affected by location of pump inlet that was set collection well for drainage of pore water discharged by embankment on soft ground through the field test. The results of this study are summarized as follows; 1 Initial consolidation curve value were larger than theoritic value, the cause of these phenomena were thought influence of secondary consolidation and three dimensional strain of soft clay. 2. The settlement value of Hosino method was larger than that of Hyperbolic method, but settlement value of Hyperbolic method was accurate more than that of Hosino method in the prediction of settlement. 3. When pump inlet in collection well came down from GL+O.3m to GL-1.5m, settlement value increased about 10cm and when the ground water level was made insitu after pumping had completed , settlement was expanded about 7~8cm. So it is found that location change of pump inlet bad an influence on settlement remarkably. 4. If location of pump inlet in collection well for large scale estate or wide road site is lowered than original ground level, the settlement will be accelerated effectively, and at this stage automatic pump must be used in pumping.

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