• 제목/요약/키워드: inundation modeling

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댐 수위 변동에 따른 백곡습지의 수문지형 환경 변화 (The Variation of Hydro-Geomorphological Environment in Baekgok Wetland due to Water-Level Fluctuation of Reservoir)

  • 김동현;박종관
    • 한국지형학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.39-50
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    • 2017
  • This study was conducted to analyze the variation of hydro-geomorphological environment along Baekgok wetland, which experiencing periodical inundation, in that water-level fluctuation of reservoir caused by irrigation. Since the field data is unavailable, modeling techniques, involving models such as HSPF and TELEMAC-2D, have been applied to simulate hydrological cycle in watershed and hydrodynamics in channel scale. The result of simulation indicates that the water-level of reservoir determines both the water surface extension and water depth in the wetland. Furthermore, it also shows that water-level functions as a spatial limit factor for a fluvial environment and woody vegetation such as willow. The fact of which the scale of water-level fluctuation being larger than an average topographical relief along the wetland can explain the result. While the water-level kept high, the wetland is submerged and waterbody becomes lentic. In contrast, while the water-level is lowered, fluvial phenomena of which being dependent on flow rate and channel shape become active. Hence, the valid fluvial process is likely to take place only for 4 months annually just near the channel, and it advances to a conclusion expecting a deposition to be dominant among the wetland except for such area. It is anticipated that such understanding can contribute to establishing plans to preserve the geomorphological and ecological value of the Baekgok wetland.

Application of adaptive mesh refinement technique on digital surface model-based urban flood simulation

  • Dasallas, Lea;An, Hyunuk
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.122-122
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    • 2020
  • Urban flood simulation plays a vital role in national flood early warning, prevention and mitigation. In recent studies on 2-dimensional flood modeling, the integrated run-off inundation model is gaining grounds due to its ability to perform in greater computational efficiency. The adaptive quadtree shallow water numerical technique used in this model implements the adaptive mesh refinement (AMR) in this simulation, a procedure in which the grid resolution is refined automatically following the flood flow. The method discounts the necessity to create a whole domain mesh over a complex catchment area, which is one of the most time-consuming steps in flood simulation. This research applies the dynamic grid refinement method in simulating the recent extreme flood events in Metro Manila, Philippines. The rainfall events utilized were during Typhoon Ketsana 2009, and Southwest monsoon surges in 2012 and 2013. In order to much more visualize the urban flooding that incorporates the flow within buildings and high-elevation areas, Digital Surface Model (DSM) resolution of 5m was used in representing the ground elevation. Results were calibrated through the flood point validation data and compared to the present flood hazard maps used for policy making by the national government agency. The accuracy and efficiency of the method provides a strong front in making it commendable to use for early warning and flood inundation analysis for future similar flood events.

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농업용 소규모 저수지의 붕괴에 따른 하류부 피해예측 모델링 (Modeling Downstream Flood Damage Prediction Followed by Dam-Break of Small Agricultural Reservoir)

  • 박종윤;조형경;정인균;정관수;이주헌;강부식;윤창진;김성준
    • 한국농공학회논문집
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    • 제52권6호
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    • pp.63-73
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    • 2010
  • This study is to develop a downstream flood damage prediction model for efficient confrontation in case of extreme and flash flood by future probable small agricultural dam break situation. For a Changri reservoir (0.419 million $m^3$) located in Yongin city of Gyeonggi province, a dam break scenario was prepared. With the probable maximum flood (PMF) condition calculated from the probable maximum precipitation (PMP), the flood condition by dam break was generated by using the HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System) model. The flood propagation to the 1.12 km section of Hwagok downstream was simulated using HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center - River Analysis System) model. The flood damaged areas were generated by overtopping from the levees and the boundaries were extracted for flood damage prediction, and the degree of flood damage was evaluated using IDEM (Inundation Damage Estimation Method) by modifying MD-FDA (Multi-Dimensional Flood Damage Analysis) and regression analysis simple method. The result of flood analysis by dam-break was predicted to occurred flood depth of 0.4m in interior floodplain by overtopping under PMF scenario, and maximum flood depth was predicted up to 1.1 m. Moreover, for the downstream of the Changri reservoir, the total amount of the maximum flood damage by dam-break was calculated nearly 1.2 billion won by IDEM.

Analytical Rapid Prediction of Tsunami Run-up Heights: Application to 2010 Chilean Tsunami

  • Choi, Byung Ho;Kim, Kyeong Ok;Yuk, Jin-Hee;Kaistrenko, Victor;Pelinovsky, Efim
    • Ocean and Polar Research
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    • 제37권1호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • An approach based on the combined use of a 2D shallow water model and analytical 1D long wave run-up theory is proposed which facilitates the forecasting of tsunami run-up heights in a more rapid way, compared with the statistical or empirical run-up ratio method or resorting to complicated coastal inundation models. Its application is advantageous for long-term tsunami predictions based on the modeling of many prognostic tsunami scenarios. The modeling of the Chilean tsunami on February 27, 2010 has been performed, and the estimations of run-up heights are found to be in good agreement with available observations.

백두산 분화로 인한 화산이류 모델링를 위한 LAHARZ의 적용 연구 (Application of LAHARZ for Lahar Modeling in Mt. Baekdusan)

  • 정광준;김현준;김상현;이길하
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.507-514
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    • 2013
  • 백두산은 정상부에 천지가 존재하는 잠재적인 활화산으로 최근 화산활동 분화와 관련된 화산이류 발생가능성에 대한 우려가 높아지고 있다. 본 연구에서는 백두산 정상부의 칼데라 호수 지점의 분화를 가정한 화산이류의 모델링을 수행하였다. LAHARZ를 적용한 본 연구는 다른 해상도의 수치지형모형을 구동모형의 매개변수를 변화시키며 분화로 야기된 다양한 상황의 화산이류 발생 영향을 검토하였다. 매개변수의 민감도 해석은 움푹 패인 곳(sink)을 정의하는 한계치와 수치지형모형의 해상도가 화산이류의 모델링 결과에 주는 영향이 제한적이라는 결과를 보여주었고, 하천격자의 도출을 위한 한계치와 수치모형의 해상도는 하천격자의 공간적 분포에 상대적으로 민감한 결과를 보여주었다. 또한 LAHARZ가 가지고 있는 문제가 흐름 발생 알고리즘 자체의 한계에 기인하는 것을 확인하였다. 한편, 상이한 수치지형 모형의 해상도가 화산이류의 최종 모델링결과에 미치는 영향은 제한적으로 나타났다.

GIS 기반의 HEC - HMS를 이용한 진위천 유역의 강우-유출모형 구성 (Modeling Rainfall - Runoff Simulation System of JinWie Watershed using GIS based HEC-HMS Model)

  • 김상호;박민지;강수만;김성준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.119-128
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 홍수범람분석 및 홍수피해산정의 기본과정으로 GIS 기반의 수문모형인 HEC-HMS를 이용하여 안성천 유역의 일부인 진위천 유역 ($737.7km^2$)을 대상으로 강우-유출 모형을 구성하는데 있다. HEC-HMS의 입력 자료인 지형자료를 처리하기 위해 ArcView의 GIS 확장 모듈인 HEC-GeoHMS를 이용하였고 진위천 유역에 대하여 적용을 실시하였다. HEC-HMS 모형은 진위천 유역에 대하여 관측된 강우-유출 자료를 이용한 검정 및 보정을 실시하였고, 그에 따른 유출량을 산정하였다. 모형에서 수문학적 매개변수는 HEC-GeoHMS에서 추정하였고, HEC-HMS에서 최적화하였다. 본 연구의 분석결과는 홍수를 예측하고 그에 따른 피해를 최소화하는데 사용될 수 있을 것이다.

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제방 월류시 붕괴매개변수 도출을 위한 모형실험 (Model Tests for Deriving Failure Parameter during Levee Overflow)

  • 김진만;조원범;최봉혁;오은호
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.11-21
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    • 2015
  • 2002년 피해조사 결과에 따르면, 하천제방 관련 홍수피해는 월류, 침식, 제체불안정(파이핑, 부적절한 축제재료선정, 다짐불량 등), 구조물에 의한 파괴 등으로, 월류에 의한 제방붕괴는 39.5 %로서 주요 요인인 것으로 평가되었다. 한편, 제방붕괴각(${\theta}$), 제방붕괴율(k) 등 관련 월류제방 붕괴특성은 침수모델링 해석 시 침수속도 및 면적 등에 영향을 미치나 국내 관련 연구 실적이 미진한 실정에 있다. 본 논문에서는 프루드(Froude) 상사(${\lambda}_{Fr}=1$)를 가정한 제방고(0.20 m, 0.25 m, 0.30 m, 0.40 m)에 따른 제방붕괴모형실험을 수행하여 제방고 변화(H)에 따른 제방붕괴 메카니즘, 붕괴연장, 제방붕괴각(${\theta}$), 제방붕괴율(k) 등을 제시하였다.

폭우.폭설 시 침수 정보 전달과 통행시간 관계 연구 -에이전트 기반 모델을 활용하여- (A Study on Relationships between Travel Time and Provision of Road Inundation Information in Heavy Rain and Snow using an Agent-based Simulation Model)

  • 나유경;이승호;조창현
    • 한국경제지리학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.262-274
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    • 2013
  • 최근 도시에 발생하는 폭우 폭설 등의 극단적인 기상현상은 대규모 재난으로 이어지며 사회적인 문제가 되고 있다. 본 연구는 극단적인 강수현상 발생 시 통행효율성을 증대시켜 도시 지역 내 경제적 손실을 최소화할 수 있는 최적의 침수 정보 전달 시나리오를 선정하고자 한다. 이를 위해 서울시 서초구 서초동 일대를 사례지역으로 NetLogo 툴킷을 활용한 모델을 작성하여, 극단적인 강수 발생 시 정보전달 시나리오별 통행시간의 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션에 따르면, 노면에 습기가 있거나 강설량 20mm 미만인 시나리오에서는 20~40%의 운전자에게, 강설량 20mm 이상의 폭우가 발생한 시나리오에서는 40~60%의 운전자에게 도로통제의 정보를 전달하는 것이 효과적이라는 결과가 각각 도출되었다.

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상습침수지역의 침수범람 모의기법 (Flood Inundation Modeling Techniques of Frequently flooded Area)

  • 조승호;최현일;지홍기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1575-1579
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    • 2009
  • 풍수해 피해를 경감하기 위해 지리정보시스템을 이용하여 시간적, 공간적 분석을 통해 홍수범람 범위와 배수시간을 분석 검토하여 상습침수지역의 침수피해를 저감시키는 방법을 모색하고자 하였다. 본 연구에서는 상습침수지역인 형산강수계 경주시 현곡면 소유역을 대상지역으로 선정하고 지리정보시스템과 연계하여 침수범위와 홍수심, 현장조건에 따른 배제시간 등을 확인하기 위해 HEC- GeoRAS와 HEC-RAS를 이용하여 침수범람 및 배수특성분석을 실시하였다. 그 결과 대상지역의 빈도별 홍수위 분석에 따른 홍수범람 위험지역 산정과 배수조건을 제시하고 상습침수지역에 홍수발생시 인명과 재산피해를 대비한 효과적인 홍수피해 경감대책 수립을 위한 범람모의를 실시하였다.

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FLUMEN 모형의 홍수범람 적용성 검토 (Application of Numerical Model - FLUMEN to Inundation)

  • 배용훈;조용식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.1376-1380
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    • 2004
  • 본 연구에서는 홍수범람지도 제작을 위해 사용되는 수치모형의 검증을 수행하고자 한다. 검증할 수치모형은 스위스의 Beffa에 의해 개발된 FLUMEN(FLUvial Modeling ENgine)으로서 수심 적분된 2차원 비선형 천수방정식에 불규칙 심각망을 이용한 유한체적법(finite volume method)이 적용된 수치모형이며 스위스, 독일, 오스트리아 등에서 홍수범람해석에 사용된 바 있는 모델이다. FLUMEN 모형의 검증을 위하여 범람해석시 가장 중요한 문제인 이동경계조건(moving boundary condition)을 포함하고 있는 원형섬에서의 고립파에 처오름높이를 계산하여 수리모형실험 결과와 비교한다. 수리모형실험은 미국 육군 공병단 산하의 해안공학연구소(CERC, Coastal Engineering Research Center)에서 수행되었으며(Liu 등, 1995) 수조의 중앙에 높이 0.625m, 해저지름 7.2m, 경사각 $14.04^{\circ}$의 원형섬이 위치한다. 본 연구 결과, 수치해석으로 계산된 섬에서의 실제 처오름높이와 입사파의 파고의 비(R/A)는 수리모형실험의 결과와 어느 정도 일치하였다.

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