• 한국지반공학회논문집
• /
• 제30권6호
• /
• pp.51-59
• /
• 2014

국내 토사 사면 불안정성의 일반적인 형태는 얕은 사면파괴와 토석류로 구분할 수 있다. 일반적으로 이러한 사면파괴는 장기간의 기후변화 영향에 의해 강우강도 및 지속시간에 의존성이 높아지고 있다. 본 연구는 전국 58개 기상관측소에서 최근 38년간 강우 관측 자료를 정량적(지속 시간별 최대강우강도로 분류)으로 이용하여 강우로 발생하는 자연사면의 안정성과 철도나 고속도로와 같은 수직하중이 재하되고 있는 토목섬유로 보강된 성토사면의 불안정성을 평가하고자 한다. 강우패턴에 따른 무한사면과 토목섬유 보강된 유한사면 안정해석은 1973년부터 2010년까지의 기간을 대략 10년 단위로 나누어 관측소별 지속시간에 따른 최대강우량을 산정하여 수행하였다. 기상관측소에서 최대강우강도를 사용하여 불포화 침투해석을 수행하여, 산사태 위험도를 10년 단위별 4단계에 걸쳐 등고선 지도로 나타내었다. 비록 지반조건을 화강풍화토의 평균적인 강도정수와 일반적인 경사로 일정하게 가정하였지만, 장기간 기상관측자료를 토대로 기후 변화에 따른 사면의 불안정성을 예측할 수 있었으며, 기상변화의 경향을 대비할 수 있는 지반구조물의 적절한 설계도움이 되리라 판단된다.

• 한국방재안전학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.17-27
• /
• 2021

유량예측은 효과적인 홍수관리 및 수자원 계획을 위한 매우 중요한 재난방지 접근법이다. 현재 기후변화로 인한 집중호우가 나날이 증가하고 있어 막대한 기반시설 손실과 재산, 인명 피해가 발생하고 있다. 본 연구는 미국 테네시주 Hickman County의 Vernon에 있는 Piney Resort의 최근 홍수사례분석을 통해 최대 강우 시나리오에서 유량예측에 대한 강우의 기여도를 측정했다. Piney River 유역내 USGS 두개의 관측소(03602500, 03599500)에서 20년(2000-2019) 동안의 일별 하천 유량, 수위 및 강우 데이터를 수집했고, Long Short Term Memory(LSTM)을 사용하였다. 또한, Tensorflow, Keras Machine learning frameworks, Python을 이용하여 14일로 구별된 유량 값을 예측하였다. 또한, 모델이 2021년 8월 21일의 범람 이벤트를 예측할 수 있었는지를 결정하는 데 사용되었다. 전체 데이터(수위, 유량 및 강우량)가 포함된 LSTM 모델은 일부 강우 모델을 제외하고 지속성 모델보다 우수한 성능을 보였으며, 강우자료만 이용하여 유량예측을 하는 것은 충분하지 않음을 나타냈다. 결과는 LSTM 모델은 0.68 및 13.84m³/s의 최적 NSE 및 RMSE 값을 나타냈고, 가장 낮은 예측 오차로 예측 최대유량은 94m³/s로 나타났다. 향후 강우 패턴에 대한 다양한 분석이 이루어진다면 효율적인 홍수 경보 시스템 및 정책을 설계하는 관련 연구에 도움을 줄 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.183-190
• /
• 1993

강우현상은 지역별로 그 특성이 다르고, 장기간을 관측하여 보면 강우특성도 전에 비해서 많이 변화하므로 보다 정확한 배수계획의 수립이나 수공구조물계획을 위해서는 그 지역의 최근의 관측자료까지 포함한 강우특성을 연구하여 적용하는 것이 바람직하다. 따라서 제주지방의 주요 우량관측소(제주시, 서귀포, 성산포)의 최근 20년간(年間)의 자기우량기록지에서 연최대(年最大) 강우량만을 골라서 우량지속기간별로 실측우량을 발췌하였으며, 강우강도식은 일반적으로 많이 사용하고 있는 Talbot형(型), Sherman형(型), Japanese형(型)에다 새로운 Semi-log형(型)을 추가해서 제주지방의 지역별 최적확률 강우강도식을 유도해 본 결과 제주시는 확률년이 3년(年)~5년(年)에는 Japanese형(型), 그 외는 Talbot형(型)이고, 서귀포는 Sherman형(型), 성산포는 Talbot형(型)으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권11호
• /
• pp.3287-3295
• /
• 2009

본 연구는 강우재현장치를 제작하고, 화강암질 풍화토로 조성된 모형사면에 강우 및 사면조건에 따라 모형실험과 수치해석을 실시하였다. 모형실험에서 계측된 체적함수비와 간극수압의 변화특성을 분석하였으며 또한 수치해석 결과와 비교하였다. 체적함수비는 강우강도가 크고 사면경사가 급할수록 한계값에 도달하는데 짧은 시간이 소요되는 반면 강우강도가 작고 사면경사가 완만할수록 많은 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 강우강도가 작고 강우지속시간이 짧을수록 더 큰 부의 간극수압을 나타내고 회복하는 시간도 짧은 것으로 나타났다. 이와 반면 강우강도가 크고 강우지속시간이 길수록 부의 간극수압을 회복하는데 오랜 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 강우재현 모형실험과 수치해석을 수행한 결과 체적함수비와 간극수압의 분포경향이 유사하게 나타났다. 그러나 체적함수비는 최대 5% 정도, 간극수압은 최대 3kPa 정도의 차이를 보였다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제50권6호
• /
• pp.3-12
• /
• 2008

It is important to estimate accurate effective rainfall to analyse flood flow and long-term runoff for the rational planning, design, and management of water resource. The initial abstraction is also important to estimate effective rainfall. The Soil Conservation Service (SCS) has developed a procedure and it has been most commonly applied to estimate effective rainfall. But the SCS method still has weak points, because of unnatural assumptions such as antecedent moisture conditions and initial abstraction. The coefficient of initial abstraction(K) is depending on the soil moisture condition and antecedent rainfall. The maximum storage capacity of Umax which is calibrated by stream flow data in the proposed watershed was derived from the DAWAST(DAily WAtershed STreamflow) model. The values of K obtained from 69 storm events at the five watersheds are ranging from 0.133 to 0.365 and its mean value is 0.207. Effective rainfall could be estimated more reasonably by introducing new concept of initial abstraction. The equation of $K=0.076Sa^{0.255}$ was recommended instead of 0.2 and it could be applicable to the small-medium rural watersheds.

• 기술사
• /
• 제18권2호
• /
• pp.1-5
• /
• 1985

In the flood prediction research, it is pointed out that the difficulty of flood prediction is the frequently experienced overestimation of flood peak. That is caused by the rainfall prediction difficulty and the nonlinearity of hydrological phenomena. Even though the former reason will remain still unsolved, but the latter one can be possibly resolved the method of the AMRA (Auto Regressive Moving Average) model for each runoff component as developed by Dr. Hino and Dr. Hasebe. The principle of the method consists of separating though the numerical filters the total runoff time series into long-term, intermediate and short-term components, or ground water flow, interflow, and surface flow components. As a total system, a hydrological system is a non-linear one. However, once it is separated into two or three subsystems, each subsystem may be treated as a linear system. Also the rainfall components into each subsystem a estimated inversely from the runoff component which is separated from the observed flood. That is why flood prediction can be done without rainfall data. In the prediction of surface flow, the Kalman filter will be applicable but this paper shows only impulse function method.

• 한국물환경학회지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.829-836
• /
• 2007

For the purpose of managing non-point sources, water quality control basins (WQCBs) are often designed to capture rainfall events smaller than extreme events. The design rainfall statistics and runoff capture rates for sizing a WQCB should be derived from the local long-term continuous rainfall record. In this study, the 31-year continuous rainfall data recorded in Busan is analyzed to derive the synthesized runoff capture curve incorporated with SCS curve number.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.115-120
• /
• 1993

본 연구는 전국 주요 강우관측지점에 대한 기존의 확률강우강도식을 종합분석함으로써, 전국을 대표할 수 있는 대표확률강우강도식의 형태로 유도 제시하고, 이에 따른 확률강우량을 비교함으로써 강우사상의 지역적 특성을 제시한 연구이다. 본 연구를 통해서 얻어진 성과를 요약하면 다음과 같다. 기왕의 각 지점별 확률강우강도식을 단일형태로 통합시킨 대표확률강우강도식으로 유도 제시할 수 있었다. 기왕의 확률강우강도식을 적용할 때보다 대표확률강우강도식을 적용한 경우의 정확도가 보다 우수하였다, 또한 지역적인 강우특성을 파악하기 위한 무차원계수(R24/Rl)값과 확률강우강도식의 지역계수인 n 값과는 반비례하는 경향이 파악되었으며, 이 값들을 비교하여 봄으로써 전국이 대략 5개의 권역으로 구분될 수가 있었다. R24/Rl 값이 작은 내륙지방에서는 단시간 강우강도가 크며, 반대로 동해안 지역에서는 장시간 강우강도가 탁월한 것으로 나타났다.

• 대기
• /
• 제32권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 2022

Recently, Japan's Meteorological Research Institute presented the d4PDF database (Database for Policy Decision-Making for Future Climate Change, d4PDF) through large-scale climate ensemble simulations to overcome uncertainty arising from variability when the general circulation model represents extreme-scale precipitation. In this study, the change of precipitation characteristics between the historical and future climate conditions in the Yongdam-dam basin was analyzed using the d4PDF data. The result shows that annual mean precipitation and seasonal mean precipitation increased by more than 10% in future climate conditions. This study also performed an analysis on the change of the return period rainfall. The annual maximum daily rainfall was extracted for each climatic condition, and the rainfall with each return period was estimated. In this process, we represent the extreme-scale rainfall corresponding to a very long return period without any statistical model and method as the d4PDF provides rainfall data during 3,000 years for historical climate conditions and during 5,400 years for future climate conditions. The rainfall with a 50-year return period under future climate conditions exceeded the rainfall with a 100-year return period under historical climate conditions. Consequently, in future climate conditions, the magnitude of rainfall increased at the same return period and, the return period decreased at the same magnitude of rainfall. In this study, by using the d4PDF data, it was possible to analyze the change in extreme magnitude of rainfall.

• 한국지반신소재학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.35-43
• /
• 2015

원형모형실험을 통해 철도노반재료로 사용되는 흙을 대상으로 함수비 변화에 따른 침하관계를 평가하였다. 초기 함수비에서 침하량비($R_e$)는 2.08이었으나, 초기함수비보다 2배 이상으로 함수비가 증가되었을 때 침하량비($R_e$)는 4.06으로 4배 이상의 침하가 발생하였다. 또한 실제 공용중인 콘크리트궤도에서 계측된 강우데이타를 기반으로 약 1년여간 현장에 매설된 함수비 측정장비를 통해 장기 함수비 변화추이를 관찰하였다. 콘크리트궤도의 직하부에 위치한 함수비는 강우강도에 따라 변화가 거의 없는 수준이며, 사면부에서는 최대 강우강도 20mm/hr가 초과되는 경우 약 4% 정도의 함수비 변화가 생기는 것을 볼 수 있다. 이러한 변화정도를 볼 때 콘크리트 궤도의 경우 배수성능이 적절히 유지된다면 노반 내부의 함수비 변화는 강우에 대하여 영향이 매우 미비할 것으로 판단된다.