대한토목학회논문집 (KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research)

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조석으로 인한 만 내 점착성 부유사 퇴적량 추정 : 수치해석

Estimating the Amounts of Long-term Cohesive Sediment Deposition in Two Tide-dominated Bays of South Korea: Numerical Study

  • 투고 : 2009.06.29
  • 심사 : 2009.12.29
  • 발행 : 2010.02.28
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초록

본 연구에서는 조석으로 인한 만에서 부유사 이동과 해저지형변화 예측에 대한 2차원 유사운송모형인 HSCTM-2D 모형의 적용성을 평가하였다. 또한, 보정된 모형을 이용하여 아산만 해역과 천수만 해역에서 점착성 부유사의 유입으로 인한 장기 퇴적량을 추정하였다. HSCTM-2D 모형을 보정하기 위하여 대상해역에 위치한 검조소의 실측조위자료와 모의기간 동안 측정한 유속 및 부유사농도 자료를 모의결과와 비교하였으며, 실측자료와 모의결과가 유사한 경향을 나타내는 것으로 확인되었다. 대상해역의 퇴적환경을 고려하여 외해유입 부유사 농도를 결정하고 장기간의 조석활동에 의한 점착성 부유사의 퇴적량을 추정하였으며, 아산만 해역에서는 연간 퇴적율이 8.1 cm/yr, 천수만 해역에서는 연간 퇴적율이 14.5 cm/yr를 나타냈다. 이와같은 연구결과로부터 적용된 모델링 시스템이 해역의 점착성 부유사 이동 및 퇴적과정에 대한 이해와 완화대책수립에 유용할 것으로 판단된다.

In this study, a two-dimensional hydrodynamic and sediment transport modeling system, HSCTM-2D is employed to simulate the amounts of long-term cohesive sediment deposition in two study bays, and its applicability is evaluated. The modeling system's two modules for hydrodynamic modeling and sediment transport modeling are calibrated, comparing the simulated results and the observed tidal levels, tidal current velocities, and suspended sediment concentrations in the Asan and the Cheonsu Bays, South Korea. It is found that there are good agreements between the simulation results and the observed values. The amounts of long-term cohesive sediment deposition of the two study bays are estimated using the modeling system, taking the suspended sediment concentrations from the open ocean in the tide-dominated environment into account. And, in the case of the Asan Bay, the annual deposition rate reaches 8.1 cm/yr; the Cheonsu Bay, 14.5 cm/yr. Overall, it is concluded that the modeling system is useful to understand the physical process of cohesive suspended sediment transport and deposition in tidal water bodies and to establish the mitigation strategy.

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