• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.17-27
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• 2021

유량예측은 효과적인 홍수관리 및 수자원 계획을 위한 매우 중요한 재난방지 접근법이다. 현재 기후변화로 인한 집중호우가 나날이 증가하고 있어 막대한 기반시설 손실과 재산, 인명 피해가 발생하고 있다. 본 연구는 미국 테네시주 Hickman County의 Vernon에 있는 Piney Resort의 최근 홍수사례분석을 통해 최대 강우 시나리오에서 유량예측에 대한 강우의 기여도를 측정했다. Piney River 유역내 USGS 두개의 관측소(03602500, 03599500)에서 20년(2000-2019) 동안의 일별 하천 유량, 수위 및 강우 데이터를 수집했고, Long Short Term Memory(LSTM)을 사용하였다. 또한, Tensorflow, Keras Machine learning frameworks, Python을 이용하여 14일로 구별된 유량 값을 예측하였다. 또한, 모델이 2021년 8월 21일의 범람 이벤트를 예측할 수 있었는지를 결정하는 데 사용되었다. 전체 데이터(수위, 유량 및 강우량)가 포함된 LSTM 모델은 일부 강우 모델을 제외하고 지속성 모델보다 우수한 성능을 보였으며, 강우자료만 이용하여 유량예측을 하는 것은 충분하지 않음을 나타냈다. 결과는 LSTM 모델은 0.68 및 13.84m³/s의 최적 NSE 및 RMSE 값을 나타냈고, 가장 낮은 예측 오차로 예측 최대유량은 94m³/s로 나타났다. 향후 강우 패턴에 대한 다양한 분석이 이루어진다면 효율적인 홍수 경보 시스템 및 정책을 설계하는 관련 연구에 도움을 줄 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제54권1호
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• pp.49-60
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• 2021

이 연구는 지속가능한 수자원 이용 및 관리대책을 수립하는 데에 필요한 수문학적 자료를 제공할 목적으로 2017~2020년 홍수기 (6~9월)에 발생한 총 59회의 강우사상에 대한 강우-유출 특성을 파악하였다. 그 결과, 강우량은 5.0~400.8 mm, 유출고는 0.1~176.5 mm, 유출률은 0.1~242.9%의 범위로 나타났다. 그리고 유출수문곡선에서 직접유출과 기저유출을 분리한 결과, 홍수기의 총 유출일 대비 기저유출(139.3일)이 직접유출(78.3일)보다 유출기간이 길었지만, 총 유출고에 대한 기여도는 직접유출 (54.2%)이 기저유출 (45.8%)보다 높게 나타났다. 또한, 유출에 영향을 미치는 강우조건을 분석한 결과, 직접유출과 기저유출의 유출고 및 첨두유출고에 높은 유의성(p<0.05)을 보이는 강우조건은 강우량과 강우지속시간으로 나타났다. 특히, 유출고와 첨두유출고의 강우량은 각각 5.0~200.4, 10.5~110.5 mm의 범위에서는 기저유출이 우세한 강우사상이 나타났지만, 유출고와 첨두유출고의 강우량이 각각 267.4~400.8, 169.0~400.8 mm의 범위에서는 직접유출이 우세한 강우사상이 나타났다. 앞으로 극한 기후현상에 따른 물 부족이 심화할 것으로 예상되는 가운데, 산지계류의 직접유출 및 기저유출에 대한 장기적이고도 지속적인 분석이 이루어진다면 지표수-지하수의 이용 및 관리 측면에서의 활용과 자료의 신뢰성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 산업기술연구
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• 제19권
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• pp.379-390
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• 1999

The purpose of this study is to investigate the applicability of Nakayasu & SCS method and Clark method to the computation of runoff from the river basin in Soyang watershed. As the result, each runoff was conducted to compare and analyze existing established peak flow model, and to propose a pertinent model.

• 한국물환경학회지
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• 제21권3호
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• pp.277-283
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• 2005

This paper aimed to compare the daily water quality as well as the hydrological data gathered for the past two years (2000 to 2001) between the two influent rivers of Paldang reservoir. The analysis also has been carried out to draw out the factors that affect the water quality at the dam site, where the main drinking water drawing point is located. The relationship between total amount of monthly rainfall and monthly inflow showed $r^2=0.74$ (p<0.05). The highest peak of inflow of influent rivers recorded in August and September (in the year of 2000) and July and August (2001). Average inflows of influent rivers in 2000 and 2001 are calculated at 209.0, 161.5 CMS (Bughangang), 268.6, 148.2 CMS(Namhangang), and 7.8, 5.0 CMS (Gyeongancheon). The formula which was driven from the relationship between inflow and COD load of influent rivers, explained that COD concentration in general increased with the inflow. But during the rainy seasons (July, August, and September), COD concentration decreased according to the increase of inflow. The daily rainfall and COD concentration(or load) during the rainy season (August and September in the year of 2000, July and August in 2001) indicated that the peak of COD load correspond with the rainfall, which decreased sharply after 3 or 4 days. The reason was thought that the high COD load was diluted rapidly by the rain flow. Water temperature, pH and conductivity measured at dam site decreased obviously when the inflow sharply increased. Peak period of total phosphorus concentration coincided with that of inflow. In rainy season, chlorophyll-a concentration decreased obviously as the inflow increased. The reason can be ascribed to the flushing effect caused by the operation of floodgate.

• 한국물환경학회지
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• 제25권4호
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• pp.573-579
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• 2009

The performance of Rainfall-Runoff Forecasting System (RRFS), the watershed management model for the Geum river basin, is evaluated based on the agreement between the simulated and observed hydrographs and the behavioral characteristics of the flow-duration curves. As a result, the simulated hydrographs are well agreed with the observed ones except high flow discharges. It is inferred that most of the errors in the simulated hydrographs are due to the misestimation of agricultural water use in $2^{nd}$ quarter and the discrepancy of the peak discharges in $3^{rd}$ quarter. It is however judged that RRFS would give the reliable runoff hydrographs from the point of view of continuous model application. And simulated flow-duration curves and flow-duration coefficients are also similar to the observed ones except flood flow region. From the above result it is confirmed that the construction of Yongdam dam improves the state of flow-duration curve at the Gongjoo station.

• 한국물환경학회지
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• 제28권4호
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• pp.523-530
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• 2012

Runoff, NPS pollution load and flow-weighted mean concentration (FWMC) occurred by snowmelt and rainfall runoff were compared by a variance analysis. Snowmelt runoff ranged between 1,449 and $19,921m^3$. The peak snowmelt runoff was similar to the runoff that occurred by about 40mm/day rainfall. And average snowmelt runoff was not significantly different from the runoff that occurred by 25.5 mm/day rainfall. Average values of SS loads and FWMCs were 5,438 kg/day and 954.9 mg/L, respectively. SS loads and FWMCs were in the similar range with those that occurred by 39.0 mm/day and 53.0 mm/day rainfall, respectively. Daily SS and COD loads and FWMCs occurred by snowmelt and rainfall were analyzed not to be significantly different. Overall assessment led that the NPS pollution loads by snowmelt runoff had a similar characteristics with the loads by about 40 mm/day rainfall runoff. It was recommended that the agricultural fields in snowy region needs to managed not only for rainfall runoff but also snowmelt runoff for an effective water quality management.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.770-774
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• 2006

The determination of feasible design flood is the most important to control flood damage in river management. Model parameters should be calibrated using observed discharge but due to deficiency of observed data the parameters have been adopted by engineer's empirical sense. Storage coefficient in the Clark unit hydrograph method mainly affects magnitude of peak flood. This study is to estimate the storage coefficients based on the observed rainfall-runoff events at the four stage stations in the Hantan river basin. Model calibration is the process of adjusting model parameter values until model results match historical data. An objective function which is the percent difference between the observed and computed peak flows is available for measuring the goodness-of-fit between computed and observed hydrographs. By sensitivity analysis for the storage coefficient, it has been shown that the storage coefficients affect the peak flows. The Clark parameters adopted in the River Rectification Basic Plan have been estimated through an iterative process designed to produce a hydrograph with the peak flow.

• 한국지리정보학회지
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• 제8권2호
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• pp.125-135
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• 2005

비점오염 발생은 강우에 의한 지표면 유출과 밀접한 관련이 있는 관계로 모형을 이용한 비점오염 해석은 먼저 유역의 강우-유출의 명확한 관계해석을 필수조건으로 한다. 본 연구는 비점오염 모의에 많이 사용되고 있는 AnnAGNPS 모형의 다양한 유역특성별 강우-유출해석능력을 평가해 보았다. 결과를 통해 AnnAGNPS 모형은 대유역 모의에 적합하며 소유역 및 강우에 대한 유역의 반응시간이 짧은 불투수층이 많은 유역에 적용하는 것은 적합하지 않은 것으로 드러났다. 특히, AnnAGNPS 모형은 모의에 사용하는 시간간격 이 일단위(daily basis)이므로 하루보다 짧은 지속시간의 복합첨두치(mutiple peak flow)를 가지는 강우사상을 표현하는 기능이 없으며 따라서 첨두유량 예측에 상당한 오차 발생의 원인으로 드러났다. 또한 유출해석에 사용되는 CN방법은 지역적인 특성에 맞게 구축된 CN정보가 없는 관계로 초기치 선택에 신중함이 요구되며, 강우의 분포형과 더불어 반드시 주요 검정대상으로 다루어져야 할 매개변수였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1B호
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• pp.15-25
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• 2006

유역형상의 변화에 따라서 이동강우가 유출에 미치는 영향을 운동파이론을 적용하여 분석하였으며, 유역형상은 신장형유역과 정사각형유역 및 장방형유역에 대하여 분석하였고, 이동강우 분포형은 균등분포형, 전진형, 지연형, 중앙집중형을 사용하였다. 이와 같은 형상의 유역에 대하여 다양한 이동속도를 가진 강우가 유역내 하천의 상류방향, 하류방향, 횡방향으로 이동할 때 강우분포형에 따르는 유출수문곡선을 모의하여 그 특성을 비교분석하였다. 유출수문곡선의 모양과 첨두시간, 첨두유량은 시간적, 공간적으로 변화하는 강우와 유역형상에 의하여 크게 영향을 받는다. 횡방향의 이동강우에서는 상류방향과 하류방향의 경우보다 더 큰 첨두유량이 발생하며, 하류방향 이동강우의 첨두유량은 상류방향의 첨두유량보다 더 크게 나타났다. 신장형유역의 경우 하류방향 이동강우의 첨두시간은 상류방향과 횡방향의 경우보다 더 지체되며, 수문곡선의 총유출량과 기저시간은 강우속도가 증가함에 따라 감소하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제29권1호
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• pp.45-54
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• 2013

This study analyzes the reduction effects of runoff and flood damage through different arrangements of stormwater storage facilities. Three scenarios based on the spatial allocation of storage capacity are used: concentrated, decentralized and combinative. The characteristics of runoff and flood damage by scenario are compared. The XP-SWMM model is used for runoff simulation by the probable rainfall of return period. The result shows that the concentrated arrangement of storage facilities is most effective to reduce the amount of peak flow and to delay the time of peak flow. Yet, while the concentrated arrangement is most effective to reduce the inundation damage, it is not effective to reduce runoff volume. The decentralized arrangement is most effective to reduce runoff volume. The combinative arrangement is effective not only the runoff reduction but also the reduction of flood damage. The result indicates that the flood mitigation strategies against heavy rainfall need to consider decentralized on-site arrangement for the reduction of runoff volume along with concentrated off-site arrangement of storage facilities.