• 제목/요약/키워드: Wind Erosion

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토양 침식 예측 모델 - Water Erosion Prediction Project (WEPP) (Soil Erosion Assessment Tool - Water Erosion Prediction Project (WEPP))

  • 김민경;박성진;최철만;고병구;이종식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.235-238
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    • 2008
  • 토양침식을 예측하는 WEPP(Water Erosion Prediction Project)모델은 연방 정부기관이 토양과 물 보전 및 환경을 계획하고 평가하는데 활용하고자 1985년 8월 차세대 물에 의한 토양침식을 예측하기 위해 만들어졌다. 미농무성 농업연구소에 의해 개발된 WEPP 모델은 경험적인 침식 예측을 위한 도구로써 침투, 유거수, 강우와 물에 의한 토양입자의 분리, 침전물의 이동, 퇴적, 작물의 생장 및 수확 후 잔여물의 분해 등을 포함한 토양 침식과 관련된 많은 중요한 물리적 과정을 모의한다. WEPP 모델은 모델을 구성하는 모듈의 입력자료와 모델을 시험하기 위해서 필요한 자료를 경작지, 초지, 산림 등 광대한 현장 실험 결과들로부터 얻었다. 미국내 여러 농업연구소와 협력 대학 등 수 많은 연구소의 큰 노력으로 모델을 만들 수 있었다. WEPP 모델은 경사지 혹은 작은 유역 규모에 적용이 가능하며, 물리적 모델이기 때문에 미국과 다른 여러 나라에서 중요한 자연자원을 효과적으로 평가할 수 있다. 최근 들어 DOS프로그램으로 만들어진 초기 WEPP모델을 윈도우 인터페이스와 GIS프로그램을 통합하여 향상시켰다. 또한, 바람과 물에 의한 침식을 통합 예측하는 시스템을 쉽게 이용할 수 있도록 구축 중에 있다.

다공성 방풍벽의 다공도가 펜스후류 속도장에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of fence porosity on the velocity field of wake flow past porous wind fences)

  • 김형범;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권7호
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    • pp.915-926
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    • 1998
  • Velocity fields of near turbulent was behind a porous wind fence were measured using the 2-frame PTV method in a circulating water channel. The fences used in this study had different geometric porosity(.epsilon.) of 0, 20, 40 and 65%. The fence was embedded in a thin laminar boundary layer, i.e., .delta./H ~ = 0.1. Reynolds number based on the fence height H and free stream velocity(U$\_$o/) was about 8,400. As a result, a recirculating flow region was formed behind the fence for the .epsilon.=0% and 20% wind fence. For the wind fences having porosity larger than .epsilon.=40%, it was difficult to see separation bubbles behind the fence. The .epsilon.=20% porous fence reveals the maximum velocity reduction, however, the turbulent intensity and Reynolds shear stress are much greater than those of .epsilon.=40% fence. Among the wind fence tested in this study, the porous wind fence of .epsilon.=40% porosity is the most effective for abating wind erosion.

The motion rule of sand particles under control of the sand transportation engineering

  • Xin, Lin-gui;Cheng, Jian-jun;Chen, Bo-yu;Wang, Rui
    • Wind and Structures
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    • 제27권4호
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    • pp.213-221
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    • 2018
  • In the desert and Gobi regions with strong wind and large sediment discharge, sand transporting engineering is more effective than sand blocking and sand fixing measures in sand prevention. This study uses the discrete phase model of 3D numerical simulation to study the motion trail, motion state and distribution rule of sand particles with different grain diameters when the included angle between the main shaft of the feather-row lateral transportation sand barrier and the wind direction changes, and conducts a comparison in combination with the wind tunnel test and the flow field rule of common sand barrier. According to the comparison, when wind-sand incoming flow passes through a feather-row sand barrier, sand particles slow down and deposit within the deceleration area under the resistance of the feather-row sand barrier, move along the transportation area formed by the transportation force, and accumulate as a ridge at the tail of the engineering. With increasing wind speed, the eolian erosion of the sand particles to the ground and the feather-row sand barrier is enhanced, and the sand transporting quantity and throw-over quantity of the feather-row sand barrier are both increased. When sand particles with different grain diameters bypass the feather-row sand barrier, the particle size of the infiltrating sands will increase with the included angle between the main shaft of the feather-row sand barrier and the wind direction. The obtained result demonstrates that, at a constant wind speed, the flow field formed is most suitable for the lateral transportation of the wind-drift flow when the included angle between the main shaft of the feather-row sand barrier lateral transportation engineering and the wind speed is less than or equal to $30^{\circ}$.

해안사구에서의 유효풍속과 지형변화 (The Effective Wind Velocity and the Patterns of Morphological Change in the Coastal Dune Area)

  • 서종철
    • 한국지역지리학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.667-681
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    • 2004
  • 이 연구의 목적은 태안반도 신두해안사구의 유효풍속과 지형변화의 관계를 밝히는 것이다. 퇴적물의 유동은 8개의 횡단면에서 침식핀을 이용하여 1999년 7월부터 2000년 7월까지 고도변화를 측정한 후 계산되었다. 연구결과가 시사하는 바는 다음과 같다. 첫째, 사구지역에서의 지형변화와 유효풍속에 근거하여 퇴적기와 침식기가 구분되었다. 퇴적기는 11월부터 4월까지로 모래의 집적이 주로 전사구에서 일어났으며 순차적으로 사구평지로 이어졌다. 침식기는 5월부터 10일까지로 전사구의 말단부에서 소규모 침식과 퇴적이 반복되는 패턴을 보였다. 둘째. 조사기간 동안 조사지역에서의 전체 퇴적물수지는 $10.2\;m^3$/m/yr로 잉여로 나타났으나 지역적인 차이가 나타났다. 이차사구에서는 결핍되는 곳도 나타났다. 사구지역의 북단에서는 모래의 공급이 활발하게 이루어지고 있는 반면 중앙부와 남부지역에서는 모래의 공급이 빈약했다.

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보령 소황리 전사구의 계절별 지형변화 특성과 그 의의 (Seasonal changes in coastal dunes and its implication, Sohwang-ri, in Chungnam Province)

  • 정필모;최광희;김윤미
    • 한국지형학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.109-122
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    • 2012
  • 충남 보령시 소황리 해안을 대상으로 지난 2년간 전사구의 지형변화과정을 분석하였다. 이를 위해, 연구지역에서 식생 및 바람 자료를 획득하고 7개의 횡단면과 1개의 고정조사구($20m{\times}50m$)에서 지형변화를 정기적으로 조사하였다. 사구의 성장은 주로 늦겨울에서 봄 사이에 활발하였으며, 북서풍이 강한 시기와 일치하였다. 특히, 3월부터 4월까지 전사구 전면부에 퇴적이 증가하였으며, 해안선에서 25m까지 최대 30cm 두께로 모래가 쌓였다. 강풍의 증가와 식생의 생장이 모래의 이동과 퇴적을 견인한 것으로 분석되었다. 한편, 태풍이나 사리에 의해 해수면이 일시적으로 상승할 때, 사구지대의 하부가 침식되었다. 사빈-사구 경계부가 바닷물에 의해 직접적인 영향을 받지만, 일부 구간에서는 사구 전면부 전체가 영향을 받아서 사구단애가 형성되기도 하였다. 하지만 시간이 지남에 따라 침식단면은 원래의 모습을 회복하였다.

산지에서의 환경보전형 농업을 위한 토양의 질 평가 -모니터링 시스템의 구축과 기초자료의 수집- (Soil quality Assessment for Environmentally Sound Agriculture in the Mountainous Soils - Installation of Monitoring System and Background Data Collection -)

  • 최중대;김정제;정진철
    • 한국농공학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.113-123
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    • 1997
  • This study was initiated to build runoff plots, install soil and water quality monitoring systems and collect background data from the plots and neighboring soils as the 1st year study of a 5 year project to assess soil quality and develop the management practices for environmentally sound agriculture in mountainous soils. Eleven $3{\times}15m$ runoff plots and monitoring systems were installed at a field of National Alpine Agricultural Experiment Station to monitor soil quality and discharge of nonpoint source pollutants. Corn and potato were cultivated under different fertilizer, tillage and residue cover treatments. The soil has a single-layered cluster structure that has a relatively good hydrologic properties and can adsorb a large amount of nutrient. Concentrations of T-N, $NH_4$-N, and $NO_3$-N of surface soil sampled in the winter were relatively high. Runoff quality in the winter and thawing season in the spring was largely dependent on surface freezing, snow accumulation, temperature, surface thawing depth and so on. Runoff during the thawing season caused serious soil erosion but runoff quality during the winter was relatively good. Serious wind erosion from unprotected fields after the fall harvest were obserbed and best management practices to reduce the erosion need to be developed.

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CORDEX-EA 지역기후모형이 모사한 한반도 주변해 기후평균 표층 바람 평가 (Evaluation of Climatological Mean Surface Winds over Korean Waters Simulated by CORDEX-EA Regional Climate Models)

  • 최원근;신호정;장찬주
    • 대기
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    • 제29권2호
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    • pp.115-129
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    • 2019
  • Surface winds over the ocean influence not only the climate change through air-sea interactions but the coastal erosion through the changes in wave height and direction. Thus, demands on a reliable projection of future changes in surface winds have been increasing in various fields. For the future projections, climate models have been widely used and, as a priori, their simulations of surface wind are required to be evaluated. In this study, we evaluate the climatological mean surface winds over the Korean Waters simulated by five regional climate models participating in Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (CORDEX) for East Asia (EA), an international regional climate model inter-comparison project. Compared with the ERA-interim reanalysis data, the CORDEX-EA models, except for HadGEM3-RA, produce stronger wind both in summer and winter. The HadGEM3-RA underestimates the wind speed and inadequately simulate the spatial distribution especially in summer. This summer wind error appears to be coincident with mean sea-level pressure in the North Pacific. For wind direction, all of the CORDEX-EA models simulate the well-known seasonal reversal of surface wind similar to the ERA-interim. Our results suggest that especially in summer, large-scale atmospheric circulation, downscaled by regional models with spectral nudging, significantly affect the regional surface wind on its pattern and strength.

낙동강 부정형적 사주발달과 환경인자간의 상관성 비교 연구 (Correlation between Sandbar Development and Environmental Factors in the Nakdong River Estuary)

  • 이인철;유창일;윤한삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.13-20
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    • 2007
  • 본 연구에서는 낙동강 하구 사주영역의 장기적인 지형변화 예측을 위한 기초적 연구로서 서측 제 1사주군 최남단에 위치한 진우도를 대상으로 지형변화를 모니터링하여 시공간적 변동 특징을 살펴보고, 퇴적물 침식퇴적속도와 주요 환경요소간의 상관성을 평가하고자 하였다. 그 결과를 하면 다음과 같다. 1) 진우도 전면의 경우 매우 빠른 속도로 수로 매몰 및 천퇴(Shoal) 발생 현상이 일어나고 있음을 알 수 있다. 이러한 현상은 대체로 춘계보다는 하계(9월 및 10월)가 수심 감소도 크고, 단면별로 변화폭도 큰 것을 알 수 있다. 2) 진우도 평균 퇴적속도는 약 0.85 mm/day로서 진우도 동측의 경우 약 1.32 mm/day, 남측은 약 1.26 mm/day이었으며 최대 퇴적 및 침식속도는 각각 27 mm/day와 26 mm/day로 진우도 동측에서 7월과 12월에 발생하였다. 3) 진우도 표층퇴적물의 평균입경은 $0.18{\sim}0.26 mm$의 범위로서 신생 퇴적 사주의 경우 원 지반에 비해 상대적으로 큰 평균입경을 가지는 것으로 조사되었다. 4) 상관분석 실험결과에 따르면 진우도 남측은 강우량이 적고, 북풍이 우세한 동계에 퇴적현상이, 방류량이 많고 남풍이 우세한 하계에 침식현상이 우세한 반면에, 동편에서는 낙동강 방류량이 많을 시기에 퇴적이 우세하여 남측과는 다른 지형변화 양상을 나타내었다.

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우리나라 농업기상재해의 공간 분포 및 지역 특성 분석 (Spatial Distribution and Regional Characteristics of Meteorological Damages to Agricultural Farms in Korea)

  • 송인홍;송정헌;김상민;장민원;강문성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권6호
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    • pp.45-52
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    • 2012
  • Along with global warming, ever intensifying weather events have increased damages to agricultural farms and facilities. The objective of this study was to investigate the spatial distribution and regional characteristics of agricultural damages by extreme weather events. Agricultural disaster statistics provided by the National Emergency Management Agency were summed over for a 13-year period from 1998 to 2010 and used for the spatial analysis. Two indices of damage area ration and property damage per unit area were introduced to quantify regional agricultural damages. As the results, farm inundation accounted for the largest area primarily damaged by typhoons with heavy rainfalls. Most property damages to farm lands originated from farm erosion in the alpine regions by localized guerrilla rains. The two major causes of damages to greenhouse and livestock facilities were typhoon with strong wind and winter blizzards. Gangwon was the province of the largest property loss mostly from farm land erosion losses, followed by Gyeongnam, Jeonnam, and Chungnam where losses to greenhouse and livestock facilities were relatively greater. Property loss per unit area was also the greatest for the Gangwon province (4.91 M\/ha), followed by Gyongnam and Chungnam of 2.20 and 1.50 M\/ha, respectively. Unit loss for greenhouse and livestock facilities was 13.3 M\/ha, approximately 13 times greater than that for farm land (1.06 M\/ha). The study findings indicated the importance of reducing highland farm erosion and reinforcing farming facilities structures for agricultural disaster management.

합리적(合理的) 토양관리(土壤管理)를 위한 토양개량(土壤改良) (Soil Conditioning for better Soil Management)

  • De Doodt, M.
    • 한국토양비료학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.311-324
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    • 1992
  • Polymeric substances in organic matter of soils aggregate soil particles into a crumb structure which greatly influences such properties as water movement, aeration and heat transfer. Poorly-structured soils may be improved by the incorporation of synthetic polymers where the main objects are : promoting germination or establishing crops, improving drainage, combating wind and water erosion, and reducing evaporation from the surface of soil under arid condition.

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