Hydro-meteorological extremes are trivial in these days. Therefore, it is important to identify extreme hydrological events in advance to mitigate the damage due to the extreme events. In this context, exploring temporal distribution of sub-daily extreme rainfall at multiple rain gauges would informative to identify different states to describe severity of the disaster. This study proposehidden Markov chain model (HMM) based rainfall analysis tool to understand the temporal sub-daily rainfall patterns over South Korea. Hourly and daily rainfall data between 1961 and 2017 for 92 stations were used for the study. HMM was applied to daily rainfall series to identify an observed hidden state associated with rainfall frequency and intensity, and further utilized the estimated hidden states to derive a temporal distribution of daily extreme rainfall. Transition between states over time was clearly identified, because HMM obviously identifies the temporal dependence in the daily rainfall states. The proposed HMM was very useful tool to derive the temporal attributes of the daily rainfall in South Korea. Further, daily rainfall series were disaggregated into sub-daily rainfall sequences based on the temporal distribution of hourly rainfall data.
본 연구에서는 강우 침투에 의한 사면의 모관흡수력 분포특성을 분석하기 위하여 수리학적-역학적 특성을 고려한 동시연계해석을 수행하였다. 이를 위해, 국내 3가지 지역에서 채취한 풍화토를 대상으로 함수특성곡선(SWCC)을 산정하였으며, 이를 토대로 지반조건, 강우특성, 사면경사에 따른 모관흡수력의 변화를 관측하였다. 그 결과, 강우강도가 증가함에 따라 사면내의 모관흡수력은 급격히 감소하는 경향이 나타났으며, 사면 경사에는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 또한 강우강도보다 포화투수계수가 작은 지반은 표층에서 포화가 쉽게 일어나는 것을 확인하였으며, 다층으로 존재하는 경우에도 사면표층 지반의 수리학적 특성이 모관흡수력 분포에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.
이 연구는 1998년 여름철에 지질조건이 서로 다른 경기도 장흥, 경북 상주 및 포항지역에서 산사태가 많이 발생된 곳의 강우자료와 산사태들을 조사하여 강우조건에 따른 산사태의 특성을 분석하였다. 연구지역들에서는 $2{\sim}4$일간에 걸친 집중호우로 인해 많은 산사태들이 발생되었다. 강우자료는 지역별로 산사태밀집지역을 중심으로 반경 약 50 km 내에 위치 한 관측소들에서의 기록을 기초로 하였으며, 산사태자료는 현장조사를 통하여 직접 확인된 산사태만을 대상으로 하였다. 산사태를 유발하는 강우조건은 크게 누적강우량과 강우강도로 구분하고 산사태는 지질조건을 고려한 지역별 발생빈도 등으로 구별하여 이들의 관계를 통계적으로 분석하였다. 산사태들은 집중호우에 의해 발생되었고 국지적으로 밀집되는 양상을 보이는 등 강우와 산사태는 매우 밀접한 연관성을 보였다. 강우를 지배하는 여러 요소 즉, 누적강우량, 강우강도 및 강우지속시간 등이 지역별로 다른 양상을 보였으며, 그에 따른 산사태의 양상이나 발생빈도 또한 각기 다른 것으로 분석되었다. 누적강우량이 많은 지역에서만 산사태가 집중적으로 발생하였고 그 지역을 벗어난 바로 인근지역에서는 산사태가 거의 발생되지 않음으로써 강우가 산사태를 유발하는 매우 중요한 외적 요인으로 간주되고, 누적강우량과 산사태빈도는 서로 상관관계를 갖는 것으로 분석되었다.
본 연구에서는 Huff(1967) 방법의 국내유역 적용을 위한 개선방안으로서 유역내 외 관측소의 강우사상별로 점우량 25.4mm이상과 면적평균우량 12.7mm이상의 자료를 사용하는 방법을 제시하였다. 본 연구의 분석결과 강우지속기간 등급별 최빈분위의 대부분이 면적평균우량과 같은 분위가 선택되어 유역의 대표성을 갖는 것으로 분석되었다. 건설교통부(2000) Huff 방법과 본 연구의 방법으로 시간분포 시킨 결과 지속기간별 첨두강우강도의 크기는 본 연구의 방법으로 산정된 값이 컸으나, 지속기간에 따라 일관된 경향을 나타내지는 않았다. 전술한 두 방법에 의해 시간분포 시킨 지속기간별 확률강우량을 입력으로 하여 유입수문곡선을 모의하였다. 첨두강우강도의 경우와는 달리 지속기간별 첨두홍수량의 값은 지속기간 12시간을 기준으로 지속기간이 증가됨에 따라 두 방법에 의한 값의 차이가 커졌다. 특히, 임계지속기간을 고려한 첨두홍수량에서 큰 차이를 보였으며, 이는 지속기간별 첨두홍수량 차이에서도 유사한 특성으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시한 방법은 지속기간에 관계없이 하나의 누가곡선을 이용해왔던 기존방법에서 탈피해 지속기간별로 누가곡선을 구분함으로써 지속기간별 강우의 시간분포 특성과 유역의 대표성을 갖는 무차원 누가곡선 작성방법으로 효과적일 것으로 기대되었다.
본 연구에서는 강우 지속기간이 짧은 경우와 긴 경우에 대한 연최대치 계열과 연최대치 독립 호우사상 계열의 차이를 살펴보았다. 연최대치 독립호우사상은 1961년부터 2010년까지의 서울지점 시강우 자료에 다양한 IETD와 절단값을 적용하여 추출하였다. 결정된 연최대치 독립호우사상 계열은 기존의 연최대치 계열과 비교하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, IETD와 절단값의 영향은 예상할 수 있는 수준을 벗어나지 않았다. 예를 들어, IETD의 증가에 따라 짧은 지속기간 및 긴 지속기간을 갖는 독립 호우사상의 발생 빈도는 유사한 감소비율을 갖으나, 절단값의 증가에 따라서는 특히 지속기간이 긴 호우사상의 발생빈도가 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 둘째, 추출된 독립 호우사상의 평균 강우강도는 강우 지속기간에 관계없이 거의 일정한 것으로 나타났다. 이는 연 최대치 강우강도가 주로 지속기간이 긴 호우사상에서 결정될 가능성이 크다는 것을 의미한다. 마지막으로, 강우지속기간이 짧은 경우, 연 최대치 계열과 연 최대치 독립 호우사상 계열의 차이가 매우 큰 것으로 확인되었다. 그러나 이러한 차이는 강우 지속기간이 증가함에 따라 현저히 줄어들었다. 이러한 결과는 특히 매우 짧은 집중시간을 고려하는 작은 유역의 경우, 전통적인 자료 분석방법을 통해 결정된 설계강우가 실제 발생 가능성이 없는 비현실적인 경우가 될 가능성이 매우 큼을 의미한다.
강우는 산사태 발생유인중 가장 큰 요소중에 하나이다. 다우지역에 속하는 우리나라는 강우의 계절적 편중으로 발생되는 산사태로 매년 인명 및 재산상의 많은 피해를 받고 있으나 산사태 극심 지의 조사나 예측기구의 체계화가 충분히 실시되어 있지 못하다. 따라서 본 연구에서는 사전 예방 적인 측면에서 산사태의 피해를 극소 화하기 위해 1977년에서 1987년 사이에 우리나라에서 발생된 주요 산사태에 관련된 자료 및 측영전의 강우기록을 참고하여 산사태와 강우사이의 관계가 통계적학적으로 검토 분석되었다. 본 연구 결과 우리나라에서 발생되는 산사태는 그 지역의 당일강우량과 누적강우량의 영향을 받는 정도에 따라 중부지역, 영,호남지역 및 영동지역의 3개지역으로 구분할 수 있었다. 또한 우리나라의 산사태는 최대시간강우강도와 누적강우량의 모두에 영향을 받고 있으며 이 두 기준에 의거하여 산사태를 발생규모별로 예보하는 것이 바람직하다.
This paper is results of analyzing the characteristics of rainfall triggering landslides and geometry of slopes, caused by the heavy rainfall and antecedent precipitation by Typhoons Ewiniar and Bilis at Chuncheon area in Gangwondo around July in 2006. As results of analyzing the characteristics of rainfall, landslides in 131 sites were found to happen due to the heavy rainfall having the maximum intensity of rainfall in an hour during July 15 and antecedent precipitation during July 12 to 14 causing the ground to be weak by increasing the degree of saturation previously. From results of analyzing the geometrical characteristics of 131 slopes where landslides occurred, the slope width were in the range of 6~10m. The average slope length and angle were 46m and $51.8^{\circ}$, which was relatively steep slope, respectively. Landlises occurred in the elevation of 400 - 500 m with the most probable frequency.
본 연구는 강우에 기인한 연안역의 토사 및 영양염류 유출에 관한 현지관측과 대안[오끼나와 이시가키섬]이며, 이론 통한 유출지형분석 강우강도$\cdot$조석과의 영향, 유출입자의 특성(탁도, 입도, 영양염류) 등을 확인하였다. 연안부의 토사 유출과 영양 염류의 농도는 강우강도와 조수간만의 시간적 변화에 따라 지역적 차이를 보였으며, 하천유역 주변 토지 이용형태와 주변 식생의 분포비율에 따라 변화되어지고 있음을 확인할 수 있었다.
Hassan, Waqed Hammed;Nile, Basim Khalil;Al-Masody, Batul Abdullah
Environmental Engineering Research
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제22권4호
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pp.393-400
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2017
One of the big problems facing municipalities is the management and control of urban flooding where urban drainage systems are under growing pressure due to increases in urbanization, population and changes in the climate. Urban flooding causes environmental and infrastructure damage, especially to roads, this damage increasing maintenance costs. The aim of the present study is to develop a decision support tool to identify the performance of storm networks to address future risks associated with climate change in the Middle East region and specifically, illegal sewer connections in the storm networks of Karbala city, Iraq. The storm water management model has been used to simulate Karbala's storm drainage network using continuous hourly rainfall intensity data from 2008 to 2016. The results indicate that the system is sufficient as designed before consideration of extra sewage due to an illegal sewer connection. Due to climate changes in recent years, rainfall intensity has increased reaching 33.54 mm/h, this change led to flooding in 47% of manholes. Illegal sewage will increase flooding in the storm system at this rainfall intensity from between 39% to 52%.
본 연구는 강우에 기인한 연안역의 토사 및 영양염류 유출에 관한 현지관측과 대안[( 沖蠅石垣島 ) 오끼나와 이시가키섬]이며, 이를 통한 유출지형분석, 강우강도ㆍ조석과의 영향, 유출입자의 특성(탁도, 임도, 영양염류) 등을 확인하였다. 연안부의 토사 유출과 영양염류의 농도는 강우강도와 조수간만의 시간적 변화에 따라 지역적 차이를 보였으며, 하천유역 주변 토지 이용형태와 주변 식생의 분포비율에 따라 변화되어지고 있음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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