• 제목/요약/키워드: heavy rain

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A study on the action mechanism of internal pressures in straight-cone steel cooling tower under two-way coupling between wind and rain

  • Ke, S.T.;Du, L.Y.;Ge, Y.J.;Yang, Q.;Wang, H.;Tamura, Y.
    • Wind and Structures
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    • 제27권1호
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    • pp.11-27
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    • 2018
  • The straight-cone steel cooling tower is a novel type of structure, which has a distinct aerodynamic distribution on the internal surface of the tower cylinder compared with conventional hyperbolic concrete cooling towers. Especially in the extreme weather conditions of strong wind and heavy rain, heavy rain also has a direct impact on aerodynamic force on the internal surface and changes the turbulence effect of pulsating wind, but existing studies mainly focus on the impact effect brought by wind-driven rain to structure surface. In addition, for the indirect air cooled cooling tower, different additional ventilation rate of shutters produces a considerable interference to air movement inside the tower and also to the action mechanism of loads. To solve the problem, a straight-cone steel cooling towerstanding 189 m high and currently being constructed is taken as the research object in this study. The algorithm for two-way coupling between wind and rain is adopted. Simulation of wind field and raindrops is performed with continuous phase and discrete phase models, respectively, under the general principles of computational fluid dynamics (CFD). Firstly, the rule of influence of 9 combinations of wind sped and rainfall intensity on flow field mechanism, the volume of wind-driven rain, additional action force of raindrops and equivalent internal pressure coefficient of the tower cylinder is analyzed. On this basis, the internal pressures of the cooling tower under the most unfavorable working condition are compared between four ventilation rates of shutters (0%, 15%, 30% and 100%). The results show that the 3D effect of equivalent internal pressure coefficient is the most significant when considering two-way coupling between wind and rain. Additional load imposed by raindrops on the internal surface of the tower accounts for an extremely small proportion of total wind load, the maximum being only 0.245%. This occurs under the combination of 20 m/s wind velocity and 200 mm/h rainfall intensity. Ventilation rate of shutters not only changes the air movement inside the tower, but also affects the accumulated amount and distribution of raindrops on the internal surface.

Cochlodinium Polykrikoides 적조가 발생하는 해역에서 호우에 의한 담수 유입 범위와 질소, 인의 농도변동 (Horizontal Distributions of Salinity and the Concentrations of DIN and DIP After Heavy Rainfall Events in Areas of Cochlodinium Polykrikoides Bloom Occurrence)

  • 이영식;임월애;이삼근
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권10호
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    • pp.1119-1125
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    • 2007
  • We examined the horizontal distribution of salinity and the concentrations of DIN and DIP after heavy rain-fall events in coastal areas of South Korea from Yeoja Bay to Narodo and from Gwangyang Bay to Geomodo to determine whether fresh water actually flows into areas of Cochlodinium polykrikoides red tides and to observe its effect on the growth of this organism after heavy rainfall. Following heavy rainfall (155 mm) in the Yeosu and Suncheon regions, the average salinity was 21 and 29 psu at Yeoja Bay and in the coastal waters of Narodo, respectively. After 126 mm of rainfall, the values were 19 and 25 psu in the coastal waters of Yeosu and Geomodo, respectively. This may have been caused by an influx of fresh water, after the rainfall event, into the open sea coastal areas around Narodo and Geomodo from the Dong and Seomjin Rivers, which are about 3540 km away. After the rainfall, the concentrations of $NH_4-N,\;NO_2-N$, and $PO_4-P$ were slightly increased; however, the concentration of $NO_3-N$ was greatly increased and diffused throughout the coastal areas of Narodo and Geomodo, which frequently experience C. polykrikoides blooms. The influence of $NH_4-N,\;NO_2-N$, and $PO_4-P$ on the occurrence of C. polykrikoidesred tides in coastal areas around Narodo and Geomodo after heavy rainfall does not appear to be great. Instead, the occurrence C. polykrikoides red tides in the coastal areas of Narodo and Geomodo seems to be facilitated by $NO_3-N$.

강우량 증가에 따른 홍수량 변동 및 홍수범람 분석 (Analysis of Flooding Variation and Flood Inundation According to Increasing Rainfall)

  • 강보성;양성기;정우열
    • 한국환경과학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.415-424
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    • 2015
  • As global warming has accelerated to weather in recent years, and The frequent floods are creating heavy rains and typhoons followed by considerable damage in Jeju. This study estimated design flood discharges and flood stage in Jeju, considering climate change in connection with RCP scenario, the 5th IPCC Report recently published. It also analyzed the period which might be subject to the risk of flooding in downstream of Oedo Stream. As a result, it has analyzed that there might be a risk of flooding when there were 80 years or more rainfall events in 35 years that rainfall would have increased by 10%, 69 years that 100 years or more heavy rain and rainfall would have increased by 20%, and 104 years that 100 years or more heavy rain and rainfall would have increased by 20%. It is expected that this study results of rainfall increasing trend caused by climate change will be helpful to minimize the damage of floods which will secure the future of Jeju.

강우시 성토사면 재료의 필터조건검토에 대한 연구 (A Study on Filter Performance of Materials in Embankment Slope during Heavy Rain)

  • 김상환;마호성
    • 한국재난관리표준학회지
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    • 제1권4호
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    • pp.65-71
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    • 2008
  • 본 논문은 국지성 호우에 따른 성토사변의 내부 침식의 특성에 대한 것이다. 기존 성토재료의 필터조건 분석방법에 대하여 검토하였다. 근접 성토재료로부터 재료업자의 이동을 억제하기 위한 필터층의 조건을 이론적 배경을 기초로 새로운 분석법을 제안하였다. 이러한 필터거동에 대한 새로운 분석기법에 따라 성토재료 내 침식에 의한 입자간의 거동 특성을 규명하기 위하여 사면의 내부 침식에 영향을 주는 주요원인인자(강우강도, 사면구배, 성토재료 특성 등)를 변화하여 총 3가지 Case의 축소모형실험을 실시하였다. 본 연구로부터 새로운 필터조건 분석법이 실질적인 성토구배 내의 성토재료에 대한 필터 설계시보다 더 적용성이 높은 방법이라는 결론을 얻었다. 이에 따라 새로운 필터조건검토 기준 또는 방법을 제안하였다.

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기후변화시나리오와 비정상성 빈도분석을 이용한 도시유형별 목표연도 설계강우량 제시 및 치수안전도 변화 전망 (Predicting the Design Rainfall for Target Years and Flood Safety Changes by City Type using Non-Stationary Frequency Analysis and Climate Change Scenario)

  • 정세진;강동호;김병식
    • 한국환경과학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.871-883
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    • 2020
  • Due to recent heavy rain events, there are increasing demands for adapting infrastructure design, including drainage facilities in urban basins. Therefore, a clear definition of urban rainfall must be provided; however, currently, such a definition is unavailable. In this study, urban rainfall is defined as a rainfall event that has the potential to cause water-related disasters such as floods and landslides in urban areas. Moreover, based on design rainfall, these disasters are defined as those that causes excess design flooding due to certain rainfall events. These heavy rain scenarios require that the design of various urban rainfall facilities consider design rainfall in the target years of their life cycle, for disaster prevention. The average frequency of heavy rain in each region, inland and coastal areas, was analyzed through a frequency analysis of the highest annual rainfall in the past year. The potential change in future rainfall intensity changes the service level of the infrastructure related to hand-to-hand construction; therefore, the target year and design rainfall considering the climate change premium were presented. Finally, the change in dimensional safety according to the RCP8.5 climate change scenario was predicted.

96년 7월 한탄강유역 집중호우의 특성 분석 (Hydrometeorological Characteristics of the Heavy Storm of July, 1996 in the Hantan Basin)

  • 윤용남;김재형
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.389-399
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    • 1997
  • 1996년 7월 26일∼28일에 걸쳐 경기북부 및 강원영서 지방에 내린 기록적인 집중호우를 대사으로 연천댐 붕괴의 원인이 된 한탄강유역 호우의 수문기상학적 규모와 발생특성을 분석하였다. 한탄강유역 및 인군에 위치한 21개 우량관측소의 시간 우량자료를 수집하여 지점별, 지속시간별 누가우량곡선을 작성·비교함으로써 호우의 공간적 이동특성을 분석하였다. 또한, 연천댐유역에 내린 지속시간별 유역 평균 연속강우량을 철원 및 연천우량관측소의 빈도우량과 비교하였을 뿐 아니라, 이 지역의 지속시간별 가능최대수량(PMP)과도 비교함으로써 '96년 7월 호우가 이 지역에서는 기왕 최대기록 호우임을 입증하였다.

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레이더 기반 도시지역 돌발성 호우의 위험성 사전 예측 : 수도권지역 사례 연구 (Research on radar-based risk prediction of sudden downpour in urban area: case study of the metropolitan area)

  • 윤성심;나카키타 에이이치;니시와키 류타;사토 히로토
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권9호
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    • pp.749-759
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    • 2016
  • 최근 빈번히 발생하는 도시지역에서의 돌발성 집중호우로 인한 피해를 저감하고자, 기상레이더를 통해 관측되는 자료를 바탕으로 돌발성 호우의 위험성을 사전에 예측하는 기법을 적용하였다. 본 연구에서 활용한 방법은 대기 중의 돌발성 호우를 유발할 수 있는 적란운 대류세포의 조기탐지, 탐지된 대류세포의 자동 추적, 해당 대류세포가 발달하여 돌발성 호우를 유발할 수 있는 가능성을 판단하는 위험예측이라는 3가지 단계를 결합한 것이다. 본 기법은 실제 돌발성 호우로 인해 수도권 지역 소하천에서 시민들이 고립된 사례를 포함한 집중호우 사례에 적용되었다. 그 결과, 레이더 자료만을 이용하여 지상관측망보다 사전에 강우세포를 탐지하고, 국지적 집중호우로 발달하는 현상을 위험도로 판단할 수 있음을 보여 주었다. 본 연구를 통해 제시된 위험도 예측결과를 도시 소하천 홍수대피 업무에 활용한다면 대피시간을 충분히 확보할 수 있어 인명사고를 줄이는 데 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

천리안 위성과 GPM 위성을 활용한 한반도 호우사상 강우추정 기술 개발 (Development of Rainfall Estimation Technology in the Korean Peninsula in the Event of Heavy Rain using COMS and GPM Satellites)

  • 천은지;이달근;유정흠
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권5_2호
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    • pp.851-859
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    • 2019
  • 천리안(COMS, Communication, Ocean, and Meteorological Satellite) 위성은 한반도를 15분마다 촬영하지만, 관측 채널의 한계로 강우 추정 시 과소 추정하는 경향이 있어 풍수해 발생시 활용하기 어려웠다. 따라서 본 연구에서는 천리안 위성과 GPM(Global Precipitation Measurement) 위성자료를 함께 이용하여 한반도 풍수해 발생시 활용할 수 있는 위성기반 강우추정 기술을 개발하였다. 천리안 위성과 GPM 위성의 시간 공간 해상도를 일치시키고 GPM 위성의 IMERG 자료를 통해 강우추정 정확도를 향상시킨 결과, 종관기상 관측값(ASOS)간의 상관계수가 0.7 이상으로 나타나 기존 천리안 위성 자료만을 이용한 강우추정 기술보다 정확한 결과를 도출하였다. 향후 천리안 위성의 후속 위성인 천리안 2A호(GK-2A)를 활용할 경우 보다 정확한 기상정보가 제공될 예정이므로, 미계측 지역에 대한 재난관리 활용성이 확대될 것으로 기대된다.