Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.45
no.7
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pp.57-69
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2003
To evaluate nutrient dynamics with different fertilization in paddy field and develop water quality model, mass balance analysis was performed during growing season of 2001-2002 in field experimental plots irrigated with groundwater. As a result of water balance analysis, most of outflow was surface drainage as about half of total outflow and about 500mm was lost by evapotranspiration. The water budget was well balanced. The runoff from paddy field was influenced by rainfall and forced drain. Especially runoff during early cultural periods more depends on the forced drain. As a result of mass balance analysis, most of nutrient was input by fertilization and lost by plant uptake. Significant amount of nitrogen were supplied by precipitation and input from upper paddy field, comprising 12%∼28% of total inflow. Nutrient loading by surface drainage was occurred showing about 15%∼29% for T-N and 6%∼13% for T-P. The response of rice yield with different fertilization was not significant in this study. Water quality model for paddy field developed using Dirac delta function and continuous source was calibrated and validated to surface water quality monitoring data. It demonstrates good agreement between observed and simulated. The nutrient concentration of surface water at paddy field was significantly influenced by fertilization. During early cultural periods when significant amount of fertilizer was applied, surface drainage from paddy field can cause serious water quality problem. Therefore, reducing surface drainage during fertilization period can reduce nutrient loading from paddy fields. Shallow irrigation, raising the weir height in diked rice fields, and minimizing forced surface drainage are suggested to reduce surface drainage outflow.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.10
no.1
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pp.37-47
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2008
Design and construction of tunnels require understanding the influence of groundwater. Particularly, it is essential to know how the drainage conditions at the tunnel boundary affect flow behavior of ground adjacent to the tunnels. In this study flow behavior of a leaking tunnel was investigated using physical model tests for tunnel depths and various hydraulic boundary conditions. Particular concerns were given to flow lines toward tunnels. Test results showed that the boundary conditions hardly influence on flow patterns and time required to reach steady state conditions. It is revealed that with an increase in water depth, flow lines concentrated to the drain holes. The physical tests were numerically simulated. Numerical results showed that the flow behavior was represented appropriately by considering filter-drain hole drainage rather than boundary drainage all over the lining.
Gravity, magnetic and VLF surveys were conducted to investigat the structural stability and hazards associated with the Ubong landfill in Pohang City, which has been built to dump industrial wastes. In 1994, the collapse of a bank happened in the 6th landfill site due to sudden heavy rain, and a large quantity of waste materials flowed out to the nearby landfill sites, factories and roads. We used $10{\times}10m$ resolution DEM data for gravity reductions. The maximum variation of the terrain effect in the survey area is about 0.5 mgal and the terrain effect is large in the vicinity of bank boundary. The Bouguer gravity anomaly map shows the effect due to the variatino of thickness and type of waste materials. The small negative gravity anomaly increases from the 9th site to the 6th site. The small negative gravity anomaly of the 9th site reflects the relatively shallow dumping depth of average 14.5 m in this site and increased density of waste materials by the repeated stabilization process of soil overlaying. The 6th site is located at the center of the former valley and rainfall and groundwater are expected to flow from south-east to north-west. Therefore, considering the previous accident of mixing waste and bank materials at the north-west boundary of the landfill, there may be some environmental problems of leakage of contaminated water and bank stability. The complex inversion technique using Simulated annealing and Marquardt-Levenberg methods was applied to calculate three-dimensional density distribution from gravity data. In the case of 6th site, it is apparent that the landfill had been dumped in four sectors. However, most part of the 9th site and showed that high magnetic industrial wastes were concentrated in the 6th site. The result of magnetic survey showing low magnetic anomalies along the boundaries of two sites is similar to that of gravity data. The VLF data also reveals four divided sectors in the 6th site, and overall anomaly trend indicates the directio of former valley.
Kim, Phil-Shik;Kim, Sun-Joo;Lee, Jae-Hyouk;Jee, Yong-Keun
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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v.51
no.4
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pp.57-66
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2009
수학적 모델은 수량과 수질의 예측을 위해 현장 조사의 대안으로 사용되어지며 이러한 모델의 사용과 실측에 불확실성이 존재하게 된다. 불확실성에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔으나 시나리오에 의한 모델링 과정에서 발생하는 불확실성에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 산림이 농경지와 목초지로의 변화에 따른 시나리오를 설계한 후 시나리오 적용에 따른 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 매개변수의 불확실성을 분석하고자 하였다. 몬테카를로 기법 (Monte Carlo simulation)을 이용하여 각 매개변수별 1,000개의 난수를 발생하였으며 앙상블 유량모의 기법을 이용하여 미국 Alabama주 카하바강 상류 (50,967ha)를 대상으로 각 난수별 100개의 유량을 통해 불확실성을 분석하였다. 분석 결과 산림지역이 농경지와 목초지로 변화 되었을 때 유출량이 증가하는 것으로 분석되었으며, 임야가 목초지 보다 농경지로 변화되었을 때 유출량은 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 각 시나리오별 SWAT 매개변수의 불확실성은 AWC (Available water capacity), CN (Curve number), GWREVAP (groundwater re-evaporation coeffeicient), REVAPMN (minimum depth of water in shallow aquifer for re-evaporation to occur)순으로 크게 나타났으며, Ksat (Saturated hydraulic conductivity)와 ESCO(Soil evaporation compensation factor)는 유출량의 변화에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 분석되었다. 토지피복별 산림 면적이 클 경우 불확실성이 크게 나타나 산림이 목초지와 농경지로 변함에 따라 불확실성은 감소하는 것으로 나타났다.
Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology
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v.11
no.5
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pp.60-71
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2008
Through analyzing the specific physicochemical alterations in depth-based soil at reclaimed dredging area, the baseline data were provided for developing the reclaimed dredging area as natural landscape planting sites and ecological-landscape sites based on the soil improvement technology. There was no physical disturbance for 15 to 20 years in Gwangyang Bay reclaimed dredging area after reclamation. Physicochemical examinations of the soil were performed based on the vertical depth. Results of physicochemical analysis such as pH, electric conductivity, total salt contents, silt, clay contents, available phosphorus, calcium, magnesium, sodium, chlorine, and sodium-adsorption ratio showed increasing patterns with the depth while total organic contents, total nitrogen, and sand showed decreasing patterns. Potassium as an exchangeable cation, showed similar distribution patterns between the shallow and deep soil. This result strongly implied that long-term exposure to natural rainfall in reclaimed dredging area altered soil characteristics related to salinity. This research demonstrated that there were no remarkable differences in physicochemical characteristics at soil depth and groundwater table height, suggesting a baseline data for developing reclaimed dredging area. Additional investigation is required for different reclaimed dredging areas. Also, additional monitoring and examination are need on plant communities and time variable alteration in the soil to test the feasibility of reclaimed dredging areas as natural landscape planting sites and ecological-landscape sites.
Permethrin [3-phenox yben zyl(1RS)-cis,tans-3-(2,2-dichloroviny1)-2,2- dimethylcyclopropane carboxylate] insecticides were selected to study adsorption and leaching potentials related to pollution on Commerce silty clay loam soil near Baton Rouge, Louisiana, USA. GLC-ECD chromatogram of permethrin included 32.5 % of cis-pemehin and 67.4 % of trans-permethrin. Extraction efficiencies of is and trmu-pemetun were 92.5 % and 92.3 % in fortified water, respectively and 85.9 % and 88.8 % in fortified soil, respectively. At a 1:10 moi]/water ratio,the Koc values for sis and fan isomers of permethrin were 938 and 877, respectively. Leaching of permethrin was evaluated in soil columns$(5.4 cm i.d. \times 26 cm length)$. Total recoveries of the permethrin applied to the soil column were $84.5\pm3.1%$. When the soil columns were leached with three pore volumes of water, the distributions of cis-permethrin leached were 6.10 % and 0.07 % of amount applied in the untreated zone soil and leachate water, respectively Trans-pemethrin distributions were 5.20 % in the untreated zone soil and 0.05 % in leachate water. Cis and trans-pemethrin was strongly adsorbed to soil. The results of the study showed the strong relationship between adsorption and leaching. Cis and trans-permethrin to be leached into the groundwater in soils with shallow aquifers were suggested a low leaching potential.
Jo, Seon-Ah;Jin, Gyu-Nam;Sim, Young-Jong;Cho, Gye-Chun
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.15
no.2
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pp.123-134
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2013
Urban underground structures at low ground elevations (i.e. shallow substructures) unlike typical tunnel structures are subjected to low overburden and high water pressures. This often causes the underground structures to become damaged. Various conventional methods for the urban underpass structures such as dead weight increasement, round anchors, and tension piles, are significantly conservative and provok concerns about the costly, time-consuming installation process. Recently, permanent drainage system becomes to widely use for supplementing the conventional method's shortcomings, but, it is applied without the considerations for ground conditions and water table. In this study, therefore, numerical analyses are performed with various parameters such as groundwater level, wall height, and ground conditions in order to establish design guidelines for induced drainage system which is a kind of the permanent drainage method constructed at the Y-area. According to the numerical results, the induced drainage system is very effective in reducing the uplift pressure that acts on the base of underpass structures.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2012.05a
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pp.1-10
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2012
Throughout much of the world, many ecological problems have arisen in watersheds where a significant portion of stream flows are diverted to support agriculture production. Within endorheic watersheds (watersheds whose terminus is a terminal lake) these problems are magnified due to the cumulative effect that reduced stream flows have on the condition of the lake at the stream's terminus. Within an endorheic watershed, any diversion of stream flows will cause an imbalance in the terminal lake's water balance, causing the lake to transition to a new equilibrium level that has a smaller volume and surface area. However, the total mass of Total Dissolved Solids within the lake will continue to grow; resulting in a significant increase in the lake's TDS concentration over time. The ecological consequences of increased TDS concentrations can be as limited as the intermittent disruption of productive fisheries, or as drastic as a complete collapse of a lake's ecosystem. A watershed where increasing TDS concentrations have reached critical levels is the Walker Lake watershed, located on the eastern slope of the central Sierra Nevada range in Nevada, USA. The watershed has an area of 10,400 sq. km, with average annual headwater flows and stream flow diversions of 376 million $m^3/yr$ and 370 million $m^3/yr$, respectively. These diversions have resulted in the volume of Walker Lake decreasing from 11.1 billion m3 in 1882 to less than 2.0 billion $m^3$ at the present time. The resulting rise in TDS concentration has been from 2,560 mg/l in 1882 to nearly 15,000 mg/l at the current time. Changes in water management practices over the last century, as well as climate change, have contributed to this problem in varying degrees. These changes include the construction of reservoirs in the 1920s, the pumpage of shallow groundwater for irrigation in the 1960s and the implementation of high efficiency agricultural practices in the 1980s. This paper will examine the impacts that each of these actions, along with changes in the region's climate, has had on stream flow in the Walker River, and ultimately the TDS concentration in Walker Lake.
While shield tunneling has demonstrated stability in international cases, the new Austrian tunneling method (NATM) encounters challenges in urban environments with shallow cover, weathered ground, and high groundwater levels. This paper introduces two typical collapse scenarios observed in urban areas, specifically within weathered bedrock and uncemented sandy soil layers. The collapses are analyzed using six stability evaluation methods, and the results are synthesized to assess the excavation face stability through a hexagonal diagram. The study finds a consistent agreement between the analysis results of the two collapsed tunnel sites and the evaluation outcomes. The employment of the stability evaluation diagram, a comprehensive method that considers the ground characteristics of the target tunnel, proves crucial for ensuring barrier stability during the tunnel design stage. This method is essential for a holistic evaluation, especially when addressing challenging ground conditions in urban settings.
Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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v.4
no.1
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pp.41-53
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1997
Geochemical data of soil and water samples were presented in order to assess the environmental impart for drinking water sites. Microscopic observation of rock samples and physical and chemical analysis of soil and water samples were undertaken. The geology of study areas are classified into three groups such as granitic rocks, meta-sedimentary rocks and sedimentary rocks. Enrichment of heavy metals derived from those rocks is not found in this study areas. Soils were analyzed for Cu, Pb, Zn, Cd and Cr using AAS extracted by HNO$_3$+HClO$_4$ and 0.1 N HCl. Heavy metal concentrations in soils are within the range of those in uncontaminated soils. In comparison of metal contents extracted by 0.1 N HCl and HNO$_3$+HC1O$_4$, less than 10% of the heavy metals are present in the exchangeable fraction. In particular, an pollution index has been proposed to assess the degree of soil contamination. Pollution index in soils are between 0.03 and 0.47 therefore, soils are not polluted with heavy metals. Deep groundwaters within granitic rocks have been evolved into Na$\^$+/-HCO$_3$$\^$-/ type, whereas other deep groundwaters evolved into Ca$\^$2+/-HCO$_3$$\^$-/ type. The predominance of Na$\^$+/ over Ca$\^$2+/ in deep groundwaters within granitic rocks is a result of dissolution of plagioclase, but for sedimentary and meta-sedimentary rocks, dissolution of calcite is a dominant factor for their hydrogeochemistry. The pH, conductivity and contents of the most dissolved ions in the water increase with depth. Shallow groundwaters, however, are highly susceptible to pollution owing to agricultural activities, considering the fact that high contents of nitrate, chloride and potassium, and high K/Na ratio are observed in some shallow groundwaters. In a thermodynamic approach, most natural water samples are plotted within the stability fields of kaolinite and smectite. Therefore, microcline and other feldspars will alter to form clay minerals, such as kaolinite and smectite. From the modelling for water-rock interactions based on mass balance equation, models accord well with behavior of the ions and results of thermodynamic studies are derived.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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