• Water Engineering Research
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• 제1권1호
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• pp.49-61
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• 2000

Magnitude-frequency relationships are used in the design of dams, highway bridges, culverts, water supply systems, and flood control structures. In this paper, possible techniques for analyzing flood frequency at a site are presented. A currently used approach to flood frequency analysis is based on the concept of parametric statistical inference. In this analysis, the assumption is make that the distribution function describing flood data in known. However, such an assumption is not always justified. Even though many people have shown that the nonparametric method provides a better fit to the data than the parometric method and gives more reliable flood estimates. the noparpmetric method implies a small probability in extrapolation beyond the highest observed data in the sample. Therefore, a remedy is presented in this paper by introducing an estimator which mixes parametric and nonparametric density estimate.

• 한국습지학회지
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• 제10권3호
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• pp.125-132
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• 2008

일반적으로 빈도해석을 진행할 경우 자료는 정상성을 가정하고 분석하게 된다. 그러나 최근 들어 기후변화 등의 원인으로 인하여 강우나 유출량이 변화하고 있어 변화하는 강우나 유출량을 고려해서 빈도해석을 해야 한다는 주장이 제기되고 있다. 이에 본 연구에서는 Bootstrap을 기반으로 개발된 SIR 알고리즘을 이용하여 홍수빈도해석을 수행하기위한 방안을 제시하였다. SIR 알고리즘은 우도함수를 고려하여 자료를 재추출하기 위해서 사용되어 왔으며, 본 연구에서도 최근에 변화하는 홍수량의 변화 양상을 고려하여 홍수량 자료를 재추출하기 위해서 적용되었다. 증가된 홍수 특성을 고려하여 재추출된 홍수량자료는 매개변수적 빈도해석을 함으로써 지속시간별 홍수량을 산정하였으며, 산정된 빈도별 홍수량들을 Bootstrap을 이용해서 재추출한 자료를 이용한 빈도해석결과와 원자료를 이용하여 분석한 빈도해석 결과를 비교하였다. 비교결과 SIR알고리즘을 이용해서 빈도해석을 진행한 경우의 빈도별 홍수량이 가장 크게 나타났다. 따라서 홍수빈도해석시 현재까지의 변화하는 홍수량 패턴을 고려할 경우, 확률홍수량이 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.87-92
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• 2009

현재까지의 치수대책이나 복구대책은 대부분 당해 연도의 지역별 피해액만을 기준으로 이루어지고 있다. 그러나 지역의 홍수 발생빈도와 홍수피해액 관계를 분석하면 지역의 홍수피해특성을 고려한 보다 합리적인 치수대책을 마련할 수 있다. 본 연구에서는 점빈도 분석을 이용하여 과거 38년('70~'07)간의 전국 시군구별 홍수피해자료를 이용하여 무차원 홍수피해 발생빈도와 피해액간의 상관관계를 분석하였다. 분석결과를 바탕으로 사분면적 해석방법을 도입하여 전국 시군구의 홍수피해 유형을 다빈도-대피해 지역, 다빈도-소피해 지역, 소빈도-대피해 지역, 소빈도-소피해 지역이라는 네 가지 유형으로 구분하였다. 본 연구의 분석결과를 활용하면 시군구별로 홍수피해액별 발생빈도와 발생빈도별 홍수피해액을 손쉽게 비교할 수 있기 때문에 지역의 치수방어년을 설정하는 데에도 많은 도움이 될 수 있다. 또한, 발생빈도별 홍수피해액을 산정할 수 있기 때문에 치수사업의 효과를 분석하거나 예측하기 위한 기초자료로도 충분히 활용할 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.175-182
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• 2018

본 연구에서는 설계 강우-유출 관계 분석법으로 산정된 값을 지역빈도해석 기법을 바탕으로 보정하여 미계측 유역에서의 확률홍수량을 산정하는 방법을 제안하였다. 홍수빈도해석법과 설계 강우-유출 관계 분석법을 비교 분석한 결과, 설계 강우-유출 관계 분석법으로 산정된 확률홍수량이 약 52% 과대 산정되는 것으로 나타났다. 또한, 미계측 유역의 확률홍수량을 산정하기 위해서 유역 특성인자를 자연유량으로 지표화 하여 지역빈도해석법을 수행하였다. 이와 같은 세 가지 방법의 설계홍수량 산정법을 기반으로 미계측 유역을 대상으로 적용할 수 있는 보정식을 도출하였다. 미계측 유역에 대한 적용성을 검토하기 위해 Leave-One-Out Cross-Validation 기법과 Skill Score 기법을 적용하였다. 그 결과, 정확도가 기존의 설계 강우-유출 관계 분석법보다 23.2% 증가한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권9호
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• pp.725-736
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• 2009

홍수사상은 크게 첨두홍수량, 홍수용적, 지속기간 등과 같은 서로 상관된 세 가지의 요소로 정의될 수 있다. 그러나 그동안 수공학적 계획이나 설계, 운영 등을 위한 홍수빈도해석에서는 주로 첨두홍수량 한가지 요소에 초점을 맞추어 홍수빈도해석을 수행해 왔다. 이러한 단변량 홍수빈도해석은 서로 상관된 홍수사상 사이의 복잡한 확률적 거동을 분석하는 데 있어 한계를 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 Gumbel 혼합모형을 이용한 이변량 홍수빈도해석을 수행하여 홍수심도를 평가하는 방안을 제시하였다. 소양강댐의 35개년 일유입량 자료와 대청댐의 28개년 일유입량자료에 대해 각각의 홍수사상을 분리하고, 분리한 홍수사상에 대해 첨두홍수량과 홍수용적 사이의 결합분포와 결합재현기간 등을 도출하였다. 또한 이러한 이변량 홍수빈도해석에 의해 도출된 홍수 특성을 단변량 홍수빈도해석의 결과와 비교함으로써, 홍수심도 평가에 있어 이변량 홍수빈도 해석기법의 적용성에 관하여 검토하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제49권7호
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• pp.599-606
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• 2016

본 연구에서는 남한강 유역내 충주댐 직하류부터 양평 수위관측소 지점까지 댐의 영향을 받는 지역에 대해 저류함수모형을 이용하여 댐에 의해서 조절되지 않은 자연상태의 홍수량을 모의하고, 이를 근거로 홍수빈도분석을 실시하여 기본홍수량의 거동 특성을 분석하였다. 충주댐 하류부 6지점에 대한 지점빈도해석을 통해 산정한 재현기간에 따른 분위수의 변화는 지점별로 서로 유사하였고, 이의 평균적인 거동은 지역빈도분석 결과와 거의 일치하였다. 충주댐 하류지역 자연홍수량에 대해 계산된 분위수 및 빈도홍수량의 평균치는 충주댐 상류에서 기 도출된 결과와 유사한 특성을 나타내었다. 충주댐 하류지역의 분위수와 빈도홍수량의 평균치는 댐 유무에 따라 큰 차이를 나타내었으며, 특히 분위수는 재현기간이 커짐에 따라 더욱 큰 편차를 보였고, 통제된 경우 빈도홍수량의 평균치는 댐 하류로 갈수록 기본홍수량에 점차 근접해가는 형태를 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1361-1375
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• 2013

Lee et al. (2011)이 제시한 목감천 유역의 하천복원 설계절차에 근거하여 수리구조물의 설계와 관련 있는 설계홍수량을 산정에 있어 비정상성을 고려하여 산정하였다. 본 연구의 목적은 목감천 유역에서 비정상성을 고려한 새로운 설계홍수량을 제안하기 위함이다. 설계홍수량 산정방법인 설계-호우단위도법과 직접 홍수빈도해석법을 적용하였으며, 각각의 방법에 사용되는 빈도분석은 NCAR (National Center for Atmospheric Research)에서 개발된 extRemes 모형을 통하여 비정상성을 고려하였다. 직접 홍수빈도해석의 방법은 유량으로부터 직접 빈도해석을 수행한다는 점에서 신뢰성이 기대되지만, 설계-호우단위도법보다 다소 과소 추정되었다. 따라서 가장 크게 산정된 설계호우-단위도법의 100년 빈도 설계홍수량을 목감천 유역의 설계홍수량으로 결정하였다.

• Water Engineering Research
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• 제1권1호
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• pp.11-23
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• 2000

Regional flood frequency analysis has been developed by employing the nearby site's information to improve a precision in estimating flood quantiles at the site of interest. In this paper, single site and regional flood frequency analyses were compared based of the 2-parameter Weibull model. For regional analysis, two approaches were employed. The First one is to use the asymptotic variances of the quantile estimators derived based of the assumption that all sites including the site of interest are independent each other. This approach may give the maximum regional gain due to the spatial independence assumption among sites. The second one in Hosking's regional L-moment algorithm. These methods were applied to annual flood data. As the results, both methods generally showed the regional gain at the site of interest depending on grouping the sites as homogeneous. And asymptotic formula generally shows smaller variance than those from Hosking's algorithm. If the shape parameter of the site of interest from single site analysis is quite different from that from regional analysis then Hosking's results might be better than the asymptotic ones because the formula was derived based on the assumption that all sites have the same regional shape parameter. Furthermore, in such a case, regional analysis might be worse than single site analysis in the sense of precision of flood quantile estimation. Even though the selected sites may satisfy Hosking's criteria, regional analysis may not give a regional gain for specific and nonexceedance probabilities.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권5호
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• pp.333-343
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• 2022

수자원의 계획 및 설계에 활용되는 홍수량 산정 방법은 홍수량 빈도해석 방법과 강우-유출모형에 의한 방법이 사용된다. 홍수량 빈도해석 방법은 홍수량 자료를 직접 빈도해석 하여 확률홍수량을 산정하며 이론적으로 가장 정확한 방법으로 평가된다. 기존의 홍수량 해석은 자료의 제약으로 인하여 실측유량의 직접 빈도해석은 한계가 있었으나 과거부터 국가적으로 수문조사를 수행하여 10년 이상의 실측유량 자료를 확보할 수 있는 수준에 도달하였다. 본 연구는 수위-유량 관계곡선식을 통하여 안정적으로 확보된 실측유량 자료를 활용하여 홍수량 빈도해석을 수행하였다. 홍수량 빈도해석을 위하여 Bayesian 기법을 적용하여 매개변수를 산정하고 빈도별 홍수량의 불확실성을 정량화하였다. 확률홍수량 산정 결과는 장기간의 강우량 자료를 적용하여 강우-유출모형으로 산정된 홍수량과 근접한 것을 확인하였다. 수문조사를 통하여 장기간의 실측유량 자료를 활용하여 다각적인 관점으로 수문해석이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.1441-1444
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• 2007

It is now widely acknowledged that climate variability modifies the frequency spectrum of hydrological extreme events. Traditional hydrological frequency analysis methodologies are not devised to account for nonstationarity that arises due to variation in exogenous factors of the causal structure. We use Hierarchical Bayesian Analysis to consider the exogenous factors that can influence on the frequency of extreme floods. The sea surface temperatures, predicted GCM precipitation, climate indices and snow pack are considered as potential predictors of flood risk. The parameters of the model are estimated using a Markov Chain Monte Carlo (MCMC) algorithm. The predictors are compared in terms of the resulting posterior distributions of the parameters associated with estimated flood frequency distributions.