• 제목/요약/키워드: Urban water cycle

검색결과 149건 처리시간 0.022초

투수성 포장에 의한 비점오염원 저감 효과 분석 (Analysis of Non-point Pollution Source Reduction by Permeable Pavement)

  • 구영민;김영도;박재현
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제47권1호
    • /
    • pp.49-62
    • /
    • 2014
  • 최근에 불투수층의 증가로 인하여 표면의 저류량이 감소하고 첨두유출과 전체 유출량은 증가한다. 첨두유출과 첨두유출 도달시간이 빨라지게 되면 홍수 발생률이 증가하여 도시유역의 피해를 증가시키며, 토양으로 침투되는 우수량이 감소하여 지하수위가 하강하게 되고 도시하천이 마르는 건천화가 진행되어 유역의 물 순환이 악화된다. 또한 하천 수질 오염의 원인은 점오염원과 비점오염원 등이 있는데, 비점오염원에 의한 오염이 점점 커져가는 양상이다. 이러한 이유는 도시유역이 지속적인 개발로 인해 불투수율이 증가하게 되어 초기강우에 오염물질이 하천으로 유입되고 있기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 도시유역의 물순환 회복을 위한 투수성 포장 효과를 분석하며, 투수성 포장의 비점저감 효과 및 첨두유량 감소 효과를 분석하고자 한다. 도시유역 유출 모델인 SWMM을 이용하여 단기 유출 모의를 통하여 투수성 포장의 효과 분석하였다.

LID 시범단지 설계절차 제시 및 빗물관리용량 산정 (Presentation of the Design Process and Capacity Estimation of Rainwater Management for LID Pilot Project)

  • 정종석;김경진
    • 토지주택연구
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.19-27
    • /
    • 2018
  • 도시재생 사업이 한창이다. 도시재생 사업이 순환형의 지속가능 개발이 되기 위해서는 빗물순환 복원이 필수적이다. 즉, 도시재생 사업에서의 LID 설계 프로세스가 필요하다. 먼저 기존 LID 설계 과정을 조사, 분석하였다. 기존 LID 설계는 현장의 특성과 빗물 흐름에 대한 고려가 부족하여 적절한 LID 시설 선정에 많은 제한이 있었다. 기존 설계 과정의 한계를 해결하기 위해 GIS를 이용한 수계분석이 필요하고, 빗물 흐름을 고려하는 LID 시설 설치가 중요하다. 또한, 본 연구는 토지주택연구원을 대상으로 LID 시범단지 사업을 수행하는 과정에서 발생한 사항들을 정리, 분석함으로써 도시재생 사업에 적용할 수 있는 방안을 제시하였다.

도시 토지피복별 불투수면적률과 녹지면적률에 따른 지표면 일최고온도 변화량 산정방법 (Development of calculating daily maximum ground surface temperature depending on fluctuations of impermeable and green area ratio by urban land cover types)

  • 김영란;황성환
    • 상하수도학회지
    • /
    • 제35권2호
    • /
    • pp.163-174
    • /
    • 2021
  • Heatwaves are one of the most common phenomena originating from changes in the urban thermal environment. They are caused mainly by the evapotranspiration decrease of surface impermeable areas from increases in temperature and reflected heat, leading to a dry urban environment that can deteriorate aspects of everyday life. This study aimed to calculate daily maximum ground surface temperature affecting heatwaves, to quantify the effects of urban thermal environment control through water cycle restoration while validating its feasibility. The maximum surface temperature regression equation according to the impermeable area ratios of urban land cover types was derived. The estimated values from daily maximum ground surface temperature regression equation were compared with actual measured values to validate the calculation method's feasibility. The land cover classification and derivation of specific parameters were conducted by classifying land cover into buildings, roads, rivers, and lands. Detailed parameters were classified by the river area ratio, land impermeable area ratio, and green area ratio of each land-cover type, with the exception of the rivers, to derive the maximum surface temperature regression equation of each land cover type. The regression equation feasibility assessment showed that the estimated maximum surface temperature values were within the level of significance. The maximum surface temperature decreased by 0.0450℃ when the green area ratio increased by 1% and increased by 0.0321℃ when the impermeable area ratio increased by 1%. It was determined that the surface reduction effect through increases in the green area ratio was 29% higher than the increasing effect of surface temperature due to the impermeable land ratio.

THE CHEONGGYE-CHEON ESTORATION PROJECT AND HYDROLOGICAL CYCLE ANALYSIS

  • Kim, Hyeon-Jun;Yoon, Soo-Kil;Noh, Seong-Jin;Jang, Cheol-Hee
    • Water Engineering Research
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.179-187
    • /
    • 2005
  • This paper introduces the Cheonggye-cheon restoration project. The restoration project aims to revive the 600-year-old city of Seoul by recovering the historical heritage, guaranteeing safety from the deteriorated covering structures, creating the environment-friendly space, and revitalizing the neglected city centers. In order to understand the current hydrological cycle of the Chenggye-cheon watershed, the annual water balance of the region was calculated using the observed data including precipitation, runoff, water supply and sewage, and the changes in the groundwater level. The $2001{\sim}2002$ data were used to calibrate the WEP, and the $2003{\sim}2004$ data were used to verify the WEP. The calibration and validation results for the flood hydrograph how a reasonable value (at Majanggyo station, the R2 for the calibration period was 0.9, and that for the validation period was 0.7). According to the annual water balance of the Cheonggye-cheon watershed for 2004, the amount of surface runoff, infiltration, and evapotranspiration was 1,097mm, 216mm and 382mm, respectively, for an annual precipitation of 1,499mm. The application results from WEP, a distributed hydrological model, provide more detailed information of the watershed, and the model will be useful for improving the hydrological cycle in urban watershed.

  • PDF

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
    • /
    • 제41권3호
    • /
    • pp.229-235
    • /
    • 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.

CN의 변화에 따른 안동시 물순환 선도도시 조성계획의 비점오염부하 저감효과 분석 (Analysis of Nonpoint source Reduction at Andong Area Considering Changes in CN)

  • 권헌각;정강영;김신;신석호;안정민;김경훈
    • 한국습지학회지
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.342-349
    • /
    • 2016
  • 낙동강수계에 속하는 안동시는 안동댐, 임하댐을 포함하여 낙동강이 흐르는 도시로 경상북도 신 도청 이전과, 지속적 도시화로 인해 불투수 면적이 증가하고 있어 강우 시 유출량 증가 및 비점오염원 부하가 증가되고 있는 지역이다. 본 연구에서는 물순환 선도도시에 선정된 도시 중 안동시를 대상으로 개발에 따른 유출량과 비점오염부하량을 비교 평가하였다. 안동시 물순환 선도도시 계획(안)에 대해 시 공간적 변화를 고려한 CN값을 이용한 직접 유출량과 BOD, T-N 및 T-P 비점오염부하량을 평가한 결과, 옥상녹화 및 투수포장 교체, 물순환 공원 및 거리 조성, 도심지 불투수층 개선 사업 등 4가지 scenario 모두 적용되어 개발될 경우 연간 직접유출이 10.41%, BOD 비점오염부하량이 20.56%, T-N 9.55% 및 T-P 비점오염부하량이 14.29% 저감되는 것으로 조사되었다. 4가지의 개발 scenario 중 저감률이 가장 높은 것은 도시지역 불투수면 개선 사업으로 조사되었으며 개발 이전 대비 연간 직접유출이 6.25%, BOD 비점오염부하량이 11.84%, T-N 비점오염부하량이 4.46% 및 T-P 비점오염부하량이 10.20% 저감되는 것으로 조사되었다.

한국과 독일의 분산식 빗물관리를 위한 제도 비교 연구 (Comparative Study of the System for Decentralized Rainwater Management in Korea and Germany)

  • 한영해;이태구
    • 한국조경학회지
    • /
    • 제34권4호
    • /
    • pp.84-95
    • /
    • 2006
  • This study begins by examining the reason for the lack of urban planning that takes the water cycle into consideration. While there are institutions that support environmentally friendly development or smooth water circulation, these designs are not reflected in planning nor in the real world. After reviewing foreign case studies, policy suggestions and possible policy implications for Korea are derived. In Korea, there is not a sufficient level of relevant laws or institutions systematically established to make it possible to deal with rainwater in a decentralized way. Instead, facility standards or guidelines are considered separately for the control of water and for preventing natural disasters. And even though an environmentally friendly approach is stipulated in relevant laws in terms of spatial planning, there are no planning systems or implementation tools to actualize this kind of approach. The factors that make decentralized rainwater management possible in urban planning are analyzed based on the case study of Germany. Germany requires developers to plan in order to achieve ecological urban development. In addition, as a detailed implementation tool to promote conservation of the water cycle, the law provides for various kinds of measures such as restrictions on the proportion of impervious surface area according to the use of the land, required compensation measures for environmental degradation following development, introduction of a fee for rainwater runoff and the establishment of ecological landscape planning. The actual reason these measures can be implemented however is the provision of planning guidelines and design criteria for rainwater utilization, absorption and containment, and the construction of a database for various environmental information.

연속회분식 반응 공정에서 동역학적 계수 및 미생물합성에 사용된 영양물질 산정 (Estimation of Kinetic Coefficient and Assimilated Nutrients Mass in SBR Process)

  • 지대현;신상우;이광호;이재근
    • 한국물환경학회지
    • /
    • 제23권5호
    • /
    • pp.607-612
    • /
    • 2007
  • In this study, we investigated the variations of the kinetic coefficients and Chemical Oxygen Demand (COD), N and P mass used for assimilation of a sequencing batch reactor (SBR) system with the variation of SRTs; SRTs of 7.5, 10.0, 12.5, 15.0 and 20.0 days were tested in one cycle of SBR operation to determine the optimum conditions for the operation of the SBR and estimate its COD, nitrogen and phosphorus removal efficiencies. The SBR system was operated under the conditions as follows: an operation time of 6 hours per cycle, a hydraulic retention time (HRT) of 12 hours, an influent COD loading of $0.4kg/m^3/day$, and an influent nitrogen loading of $0.068kgT-N/m^3/day$. The yield coefficient (Y) and decay rate coefficient ($k_d$) were estimated to be 0.4198 kgMLVSS/kgCOD and $0.0107day^{-1}$ by calculating the removal rate of substrate according to the variation of SRT. Considering total nitrogen amount removed by sludge waste process, eliminated by denitrification, and in clarified water effluent with reference to 150 mg/cycle of influent nitrogen amount, the percentage of nitrogen mass balance from the ratio of the nitrogen amount in effluent (N output) to that in influent (N input) for Runs 1~5 were 95.5, 97.0, 95.5, 99.5, and 95.5%, respectively, which is well accounted for, with mass balances close to 100%.

Application of Percentile Rainfall Event for Analysis of Infiltration Facilities used by Prior Consultation for LID (Low Impact Development)

  • Kwon, Kyung-Ho;Song, Hye-Jin
    • KIEAE Journal
    • /
    • 제15권5호
    • /
    • pp.5-12
    • /
    • 2015
  • Purpose: Retention and infiltration of small and frequently-occurring rainfall by LID facilities account for a large proportion of the annual precipitation volume. Based on 4 standard facilities such as Porous Pavement, Infiltration Trench, Cylindrical Infiltration Well, Rectangular Infiltration Well by Seoul Metropolitan Handbook of the Prior Consultation for LID. The total retention volume of each facility was calculated according to the type and size. The Purpose of this study is to find out the quantitative relationship between Percentile Rainfall Event and Design Volume of Infiltration Facilities. Methode: For the estimation of Percentile Rainfall Event, Daily Precipitation of Seoul from 2005 to 2014 was sorted ascending and the distribution of percentile was estimated by PERCENTILE spreadsheet function. The managed Rainfall Depth and Percentile of each facility was calculated at the several sizes. In response to the rainwater charge volume of 5.5mm/hr by the Category "Private large site", the 3 types of facilities were planned for example. The calculated Rainfall Depth and Percentile were 54.4mm and 90% by the use of developed Calculation-Module based on the Spreadsheet program. Result: With this Module the existing Designed Infiltration volume which was introduced from Japan was simply converted to the Percentile-Rainfall-Event used in USA.

SWMM-LID를 이용한 저탄소 녹색마을의 LID-분산형 빗물관리 계획에 따른 물순환 효과 분석 (Analysis of Water Cycle Effect by Plan of LID-decentralized Rainwater Management Using SWMM-LID Model in a Low-carbon Green Village)

  • 이정민;현경학;이윤상;김정곤;박용부;최종수
    • 토지주택연구
    • /
    • 제2권4호
    • /
    • pp.503-507
    • /
    • 2011
  • 신도시 A에 저탄소 녹색 마을(약 40만$m^2$)을 개발하고자 한다. 저탄소 녹색 마을의 조성을 위해서는 수문 순환의 복원 또는 물순환의 복원은 필수적이다. 저탄소 녹색 마을의 자연계 물순환 복원을 위해 LID-분산형 빗물 관리 시설의 설치를 계획하였다. 물순환에 미치는 영향 분석은 저탄소 녹색마을 개발 이전과 개발 후, 그리고 LID 시설(빗물정원, 인공습지, 빗물이용시설 등)을 설치한 후의 조건에서 EPA에서 개발된 SWMM-LID 모델을 이용하여 수행하였다. 개발 전의 침투 영역의 특성, 개발 후의 상당한 녹지 공간 탓으로, 수문 순환을 복원하기 위한 LID 설치 계획은 뚜렷한 효과를 보여주지 않고 있다. 그러나 LID 시설 설치에 의한 물순환의 가능성을 볼 수는 있었다. 이는 본 연구에서 제시한 LID 시설의 설치 계획이 해당 개발 지역의 물순환을 위해서는 더 확대되어야 함을 의미한다.