• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.26-41
• /
• 2016

본 연구에서는 물리적 매개변수 기반의 물순환모형 CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)을 매개변수 자동보정 기법인 PEST(Model-independent Parameter ESTimation)와 연계하여 단기 유출 특성을 분석하였다. CAT모형의 유출 모의 시 CAT모형에서 지원하는 3가지 침투 해석 방법((Rainfall excess, Green&Ampt and Horton)을 적용하였으며, 대표적인 단기 유출모형인 HEC-HMS를 비교 모델로 설정하여 모의 결과를 비교 분석하였다. 대상유역은 탄천의 지류인 운중천과 금토천이 포함된 판교 시험유역으로 유역면적은 $22.9km^2$이며, 유로연장은 9.2km이다. 2006, 2007년 중 누적 강우량 40mm이상에 해당하는 6개의 강우사상을 대상으로 모의를 실시하였다. 주요 매개변수를 대상으로 첨두유량, 첨두시간, 유출용적에 대한 민감도 분석 수행 후, PEST를 적용하여 유출 특성에 민감하게 반응하는 토양 관련 매개변수들에 대해 최적화를 수행하였다. 모의 결과 HEC-HMS의 경우 6개 강우사상에 대해 NSE가 0.63~0.91이었으며, CAT-PEST는 NSE 0.42~0.93의 모형 효율을 보였다. 선행토양함수조건에 따라 유출특성이 민감하게 반응하는 강우사상에 대해서는 HEC-HMS의 모의 정확도가 높았으나 강우 특성에 따라 유출특성이 민감하게 반응하는 경우에는 한계가 있는 것으로 보인다. 물리적 매개변수가 입력자료로 사용되는 CAT-PEST의 경우 다양한 유출특성을 가진 강우 사상에 대해 정밀한 유출 분석이 가능할 것으로 판단된다.

• KIEAE Journal
• /
• 제11권2호
• /
• pp.59-65
• /
• 2011

To analyze changes in the water-balance before and after using decentralized rainwater management facilities, this study carried out hydrologic modeling based on data including roof planting, rainwater use, infiltration and detention facilities applied to the sites. The results of the analysis are as follows: First, the total runoff quantity after facility installation was about 24% less than before. In particular, it showed that the surface runoff declined significantly. Second, the analysis of the effects of different decentralized rainwater management facilities revealed that the rooftop planting contributed to about a 3.5 times increase in actual evaporation than before. Third, the analysis of the effect of decentralized management facilities by different rainfall events showed that it turned to have about a 30% decreasing effect after facility installation for a monthly rainfall over 500mm or so and about 50% declining effect for a monthly rainfall about 200mm. As discussed above, the study confirmed that it is important to implement decentralized rainwater management facilities to improve inevitable changes in water-balance arising from development as it would be a significant alternative for sustainable urban development.

• 한국물환경학회지
• /
• 제36권6호
• /
• pp.592-610
• /
• 2020

In South Korea, the concept of water environment was expanded to include aquatic ecosystems with the Integrated Water Management implementation. Watershed-scale modeling is typically performed for hydrologic component analysis, however, there is a need to expand to include ecosystem variability such that the modeling corresponds to the social and political issues around the water environment. For this to be viable, the modeling must account for several distinct features in South Korean watersheds. The modeling must provide reasonable estimations for peak flow rate and apply to paddy areas as they represent 11% of land use area and greatly influence groundwater levels during irrigation. These facts indicate that the modeling time intervals should be sub-daily and the hydrologic model must have sufficient power to process surface flow, subsurface flow, and baseflow. Thus, the features required for watershed-scale modeling are suggested in this study by way of review of frequently used hydrologic models including: Agricultural Policy/Environmental eXtender(APEX), Catchment hydrologic cycle analysis tool(CAT), Hydrological Simulation Program-FORTRAN(HSPF), Spatio-Temporal River-basin Ecohydrology Analysis Model(STREAM), and Soil and Water Assessment Tool(SWAT).

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(1)
• /
• pp.276-277
• /
• 2005

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
• /
• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
• /
• pp.91-91
• /
• 2002

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제39권8호
• /
• pp.703-716
• /
• 2006

본 연구에서는 안양천 중상류 유역에 대해 SWAT 모형을 이용하여 현재(2000년)의 토지이용 및 지하수 취수량(2000년)을 토대로 유황곡선을 도출하고 개발이전의 토지이용(1975년)과 지하수 취수가 전혀 없는 이상적인 상태에서 유황곡선을 도출하여 비교 분석하였다. 또한 기존의 갈수량과 항목별 필요유량을 비교하여 큰 값으로 하천유지유량을 설정한 것과 본 연구에서 수행한 유황들을 비교하였다. 그 결과 오전, 삼성, 삼막, 수암천의 경우, 현재의 상태와 이상적인 상태의 갈수량이 전혀 변화하지 않음을 보였으며 삼성, 삼막천은 두 경우, 모두 갈수량이 0임을 확인할 수 있었다. 이는 대상유역의 유역면적이 작은 지방2급 하천일 뿐만 아니라 경사가 급한 산간지역이 대부분을 이루어서 개발 전에도 기저유출이 많지 않았기 때문이다. 또한 학의, 삼성천, 기아대교 상류유역과 같이 하천유지유량을 항목별 필요유량으로 산정한 경우는 모든 유역에서 이상적인 상황의 저수량보다 큰 값을 보였다. 따라서 지방2급 하천과 같이 유역면적이 작거나 산지하천의 경우에도 일률적으로 갈수량이나 항목별 필요유량을 비교하여 큰 값으로 하천유지유량을 설정하기보다는 SWAT과 같은 토지이용을 고려하는 수문 모의모형을 이용하여 대상유역에 대해 자연적인 상황에서의 갈수량 또는 저수랑 등 다른 적절한 방안을 사용하는 것이 바람직하다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.26-36
• /
• 2009

Combined sewer system (CSS) has been built in the most urban areas across the nation. During dry weather conditions, CSS works fine. But during heavy rain storms, combined sewage frequently overflows into the stream. This study simulated the hydrologic cycle and pollutant loads (BOD, SS, TN and TP) in the Mokgamcheon watershed considering combined sewer overflows (CSOs). PC storm water management model (PCSWMM) was used for continuous simulation and CSOs are considered using the flow divider. Sensitivity analysis, calibration and verification for water quantity and quality are carried out. To verify CSOs, field measurements of CSOs are compared with simulated results. As a result, 41.3% of precipitation flows into the stream directly and 1.1% of water supply flows into stream as CSOs. 6.5% of BOD total loads, 12.0% of SS, 13.6% of TP, and 29.2% of TN are from CSOs. This result will be effective to the integrated watershed management for sustainability.

• KIEAE Journal
• /
• 제6권3호
• /
• pp.27-34
• /
• 2006

The recent emphasis on ecological urban development has led to the need to maintain a hydrologic cycle in urban areas. As such, this study proposes decentralized rainwater management, a concept of onsite rainwater management that involves the utilization, infiltration, detention, and retention of rainwater. The main objective of this research is to estimate the proportion of decentralized rainwater management that is needed. From the research that was conducted in this study, it was found that the total runoff quantity increases by 10-20% after district lands are developed, when the probable rate of precipitation every 10 years is within this range. Thus, the runoff rate can be reduced by 10~20% of the total runoff quantity through decentralization. On the other hand, in the scale of housing complex development, the total runoff quantity increases by as much as 10~40% due to the changes in the rate of the impervious surface area. If 10-40% of the total runoff quantity was processed through decentralized rainwater management, the rate of infiltration, detention, retention, and runoff in precipitation prior to development could be recovered.

• KIEAE Journal
• /
• 제5권3호
• /
• pp.17-24
• /
• 2005

Until today, rainwater management was processed without disposing the peak discharge, which was due to rainfall, to provide stability against flood damage. In this process, the natural hydrologic cycle changed quickly, and because of this, some problems that could harm human beings and the environment arose. These problems need to be addressed accordingly. One of the proposals was to carry out decentralized rainwater management through a natural hydrologic cycle on site, including utilization, infiltration, detention, and retention of rainwater. This study aims to set the direction of applicable decentralized rainwater management to housing complex in Korea. Therefore, spacial properties in urban housing complexes were analysed such as the impervious area-to-land ratio, the green area-to-land ratio, artificial land-to-land ratio etc. As the result of this study, when a housing complex was small and developed by reconstruction, the impervious area, artificial land, the green area in the artificial land-to-land ratio were high. So, direction of decentralized rainwater management of these housing complexes is available to utilize and detain rainwater. On the other hand, those of big housing complexes in land development district were low relatively. So, direction of decentralized rainwater management of these housing complexes is available to infiltrate and evaporate rainwater.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.149-153
• /
• 2006

강우는 물과 에너지 순환에서 가장 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 원격탐사를 이용하여 추출한 강우자료의 불확실성 (uncertainty)이 수치수문모형에서 수문인자 (토양함수, 토양온도, 유출, 증발산, 열전도 등)를 모의할 때 공간 스케일의 영향을 검토해 보았다. 지상강우관측을 이용하여 보정된 WSR-88D (NEXRAD)에 의해 추출한 강우자료와 현장에서 측정된 기상자료를 입력 자료로 사용하여, 오프라인 CLM(Community Land Model) 수문모형을 세 가지의 다른 공간 스케일 $0.25^{\circ},\;0.5^{\circ}\;and\;1.0^{\circ}$에 대하여 수행하였다. 이어서 현장에서 측정된 기상자료는 고정시키고 동시공간에 해당하는 IR (Infrared) 밴드를 기반으로 하는 인공위성 강우자료로 대치시켜 같은 모형을 수행하여 비교 검토하였다. 이 연구에서는 물리적 이론을 기반으로 하는 CLM수문모형의 매개변수는 지표면-대기의 수문반응 (land-atmosphere interaction)을 적절하게 묘사하도록 정의되었다고 가정한다. 모형의 실험결과는 강우입력의 불확실성이 수문반응의 공간분포 결과에 어떻게 영향을 미치는지를 보여준다. 이 연구는 수문모형을 수행할 때 수문반응의 불확실성에 대한 정보를 제공해 주며, 결국은 기후 변화에 따른 수자원의 재분배를 이해하는데 이바지 할 것이다.