Three-Dimensional Mixing Characteristics in Seomjin River Estuary

섬진강 하구역의 3차원 혼합특성 연구

In this study we try to identify the three-dimensional mixing characteristics of Seomjin River discharges in Seomjin River Estuary and Gwangyang Bay using a seasonal field observation (CTD) during spring tide and a three-dimensional numerical model with EFDC (Environmental Fluid Dynamics Code). The tidal elevation conditions of the four main tidal harmonic constituents on the open boundary and river discharges and thermal effluents at the specific boundary are considered. The calculated harmonic constants of tide and tidal current agreed well with those of observations at two stations for tide and two stations for tidal current. The model successfully reproduced well known the estuarine circulation in Seomjin River Estuary where tide and river discharges are dominant forcings. In the winter mean discharges case, tidal currents move Seomjin River discharges in Seomjin River mouth and in the summer mean discharges case, river flows move Seomjin River discharges near ae Seomjin River Estuary. A three-dimensional mixing characteristics of Seomjin River Estuary show well a three-dimensional estuarine circulation and thermal effluents effect to the seasonal variation of river discharges.

섬진강 하구역을 중심으로 광양만과 여수해만에서의 동시 관측한 염분의 현장관측자료의 분석과 기상, 조석, 하천유출수 및 온배수를 고려한 3차원 수치모델(EFDC) 결과를 이용하여 섬진강 하구역의 3차원 혼합특성을 파악하였다. 수치모델에 고려된 입력조건은 수심, 기상, 하천유출수 및 온배수 등이며, 개방경계에서는 염분 및 조석을 고려하여 수치모의하였다. 수치모델 검증은 조위 2개 정점과 조류 2개 정점의 조화분석을 통한조화상수 비교를 통하며 모델결과가 관측결과와 잘 일치하고 있음을 확인하였고, 조시별 유동장을 잘 재현하고 있음을 확인하였다. 동계 및 하계시 월평균 하천유출수를 고려하여 수치모의한 결과, 동계에는 32.0 psu의 등염분선이 섬진강 하구에 국한되어지나, 하계에는 30.0psu의 등염분선이 하천유출량의 영향으로 섬진강 하구역으로 확장되어짐을 확인할 수 있었다. 한편, 섬진강 하구역의 3차원 혼합특성은 전반적으로 섬진강 유출량의 변동, 해수유동구조 및 온배수 등에 의해 복잡한 형태를 보이는 것을 확인할 수 있었다.