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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 문영일
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
이 논문의 연구 히스토리 (6)
2017
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21세기 수자원 운영의 핵심은 지속가능성이며, 지구 온난화로 인한 기후변화와 기상이변으로 인해 수자원 관리의 중요성은 더욱 확대되고 있다. 최근에는 지속가능한 물 관리와 더불어 수생태계의 복원력향상을 중요한 사회·과학적 도전 과제로 인식하고 연구가 진행되고 있다. 대규모 수공구조물 건설로 인한 유황변동과 기후변화로 인한 강우패턴의 변화는 수생태계가 받는 스트레스를 증가시키고 있으며, 물 환경 및 자연생태계 구성에 대한 부정적인 영향이 증가하고 있다. 연구자들은 사회적 혜택과 환경보전의 관점에서 지속가능한 수자원 확보와 생태계 보존에 초점을 맞추어 홍수기와 비홍수기에 대한 보다 정확한 진단을 통해 한정된 수자원의 효율적 분배를 위한 다양한 연구가 필요한 실정이다.
유역의 수문학적 변동 특성을 이해하는 것은 미리 자연재해를 예상하고 홍수를 통제하여 인간의 삶에 필요한 수자원의 안정적인 공급과 연계되며, 유역 특성에 대한 면밀한 조사는 하천 생태계의 구조와 기능을 조절할 수 있기 때문에 반드시 필요하다. 본 연구에서는 한반도의 대표적인 다목적댐 유역에 초점을 맞추고, 일유입량자료에 대하여 4가지(발생규모, 발생시기, 지속기간 및 발생빈도) 인자에 대한 경향성을 분석하고, 태풍도메인을 적용하여 섬진강댐과 소양강댐에 대하여 태풍의 영향에 따른 유출지표의 변화를 분석하였다. 태풍유출량을 정량화하였으며, 태풍통계자료와 다목적댐 유역에 대하여 수문변화지표(indicators of hydrologic alteration, IHA)의 변화에 대한 순위상관 분석을 실시하였다. 끝으로, 기후변화 시나리오를 적용하여 소양강댐 유역의 과거자료(1987 ~ 2010년)를 기반으로 미래(2011 ~ 2099년) 댐 유입량을 추정하고 변동성을 평가하였다.
다목적댐 유역의 고유량에 대한 경향성 분석 결과, 발생규모와 발생빈도에 대한 경향성이 잘 나타나며, 발생시기에 대한 경향성은 나타나지 않았다. 또한, 태풍의 영향을 고려하여 분석한 결과에 의하면 소양강댐 유역에서 발생빈도와 지속기간에 대한 경향성이 나타났다. 그리고 북서태평양에서 생성된 태풍 중에서 태풍도메인을 통과한 태풍을 추출하여, 그 영향을 분석하였다. 1974 ~ 2015년 6~9월에 북서태평양에서 생성된 태풍은 679개이며, 이 중 204개가 태풍도메인을 통과하였다. 북서태평양에서 생성되어 한반도에 영향을 미친 태풍의 발생비율과 소양강댐 유역의 태풍유출량의 발생규모, 발생시기는 양(+)의 상관관계로 분석되었다. 그리고 RCP 8.5 기후변화 시나리오를 적용하여 소양강댐 유역의 미래 유입량을 2011 ~ 2099년까지 추정한 결과, 21세기 초·중반에 비해 말에는 변동성이 매우 클 것으로 예상된다.
본 연구의 결과는 태풍의 영향과 유역의 유량패턴에 따른 인간과 생태환경시스템에 대한 수자원의 공급과 태풍에 대한 유역맞춤형 중장기 대책수립에 대한 기초자료를 제공해 줄 것으로 기대된다.
유역의 수문학적 변동 특성을 이해하는 것은 미리 자연재해를 예상하고 홍수를 통제하여 인간의 삶에 필요한 수자원의 안정적인 공급과 연계되며, 유역 특성에 대한 면밀한 조사는 하천 생태계의 구조와 기능을 조절할 수 있기 때문에 반드시 필요하다. 본 연구에서는 한반도의 대표적인 다목적댐 유역에 초점을 맞추고, 일유입량자료에 대하여 4가지(발생규모, 발생시기, 지속기간 및 발생빈도) 인자에 대한 경향성을 분석하고, 태풍도메인을 적용하여 섬진강댐과 소양강댐에 대하여 태풍의 영향에 따른 유출지표의 변화를 분석하였다. 태풍유출량을 정량화하였으며, 태풍통계자료와 다목적댐 유역에 대하여 수문변화지표(indicators of hydrologic alteration, IHA)의 변화에 대한 순위상관 분석을 실시하였다. 끝으로, 기후변화 시나리오를 적용하여 소양강댐 유역의 과거자료(1987 ~ 2010년)를 기반으로 미래(2011 ~ 2099년) 댐 유입량을 추정하고 변동성을 평가하였다.
다목적댐 유역의 고유량에 대한 경향성 분석 결과, 발생규모와 발생빈도에 대한 경향성이 잘 나타나며, 발생시기에 대한 경향성은 나타나지 않았다. 또한, 태풍의 영향을 고려하여 분석한 결과에 의하면 소양강댐 유역에서 발생빈도와 지속기간에 대한 경향성이 나타났다. 그리고 북서태평양에서 생성된 태풍 중에서 태풍도메인을 통과한 태풍을 추출하여, 그 영향을 분석하였다. 1974 ~ 2015년 6~9월에 북서태평양에서 생성된 태풍은 679개이며, 이 중 204개가 태풍도메인을 통과하였다. 북서태평양에서 생성되어 한반도에 영향을 미친 태풍의 발생비율과 소양강댐 유역의 태풍유출량의 발생규모, 발생시기는 양(+)의 상관관계로 분석되었다. 그리고 RCP 8.5 기후변화 시나리오를 적용하여 소양강댐 유역의 미래 유입량을 2011 ~ 2099년까지 추정한 결과, 21세기 초·중반에 비해 말에는 변동성이 매우 클 것으로 예상된다.
본 연구의 결과는 태풍의 영향과 유역의 유량패턴에 따른 인간과 생태환경시스템에 대한 수자원의 공급과 태풍에 대한 유역맞춤형 중장기 대책수립에 대한 기초자료를 제공해 줄 것으로 기대된다.
목차
제 1 장 서 론 1제 1 절 연구배경 및 필요성 1제 2 절 연구 동향 2제 3 절 연구 방법 및 범위 7제 2 장 이론적 배경 10제 1 절 수문변화지표 10제 2 절 한반도 태풍도메인 14제 3 절 경향성 분석 171. Mann-Kendall Test 172. 포아송 회귀분석 20제 4 절 기저유출 분리 22제 3 장 수문변화지표를 이용한 다목적댐 유입량 변동 특성 분석 25제 1 절 대상유역 및 분석방법 26제 2 절 다목적댐의 유량 변동 특성 29제 3 절 일최대유량 변화분석 331. 일최대유량의 발생규모 변화 362. 일최대유량의 발생시기 변화 373. 일최대유량의 지속기간 변화 384. 일최대유량의 발생빈도 변화 39제 4 절 일최소유량 변화분석 411. 일최소유량의 발생규모 변화 442. 일최소유량의 발생시기 변화 453. 일최소유량의 지속기간 변화 464. 일최소유량의 발생빈도 변화 48제 4 장 태풍영향을 고려한 다목적댐 유입량 변동 특성 분석 49제 1 절 일최대유량의 발생시기 분석 50제 2 절 태풍을 고려한 연최대유량 변동성 분석 52제 3 절 태풍을 고려한 7일 저유량 변동성 분석 56제 4 절 기저유출분리에 따른 유역 특성 분석 59제 5 장 태풍이동경로를 고려한 섬진강댐 수문변동 특성 분석 62제 1 절 대상 유역 및 분석방법 63제 2 절 한반도 영향 태풍 및 섬진강댐 유역 유량 변화 분석 65제 3 절 태풍이동경로에 따른 수문학적 영향 분석 69제 6 장 태풍발생빈도에 따른 소양강댐 수문변동 특성 분석 74제 1 절 대상유역 및 분석방법 75제 2 절 태풍 영향 분석(1999년) 77제 3 절 태풍 경로 및 유출특성 분석 81제 4 절 태풍에 따른 수문학적 변동특성 분석 85제 7 장 기후변화를 고려한 소양강댐 유입량 및 수문 변동 예측 89제 1 절 대상유역 및 분석방법 891. RCP 기후변화 시나리오 922. Tank 모형 92제 2 절 장기유출모형의 매개변수 검?보정 93제 3 절 기후변화를 고려한 월유량 분석 95제 4 절 기후변화를 고려한 계절유량 분석 99제 8 장 결 론 103참고문헌 107Abstract 120감사의 글 123
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