한국수자원학회논문집 (Journal of Korea Water Resources Association)

  • 제45권3호
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  • Pages.331-347
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  • 2012
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  • 2799-8746(pISSN)
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  • 2799-8754(eISSN)
한국수자원학회 (Korea Water Resources Association)
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2·3차원 준연계 모형을 이용한 남강댐 하류부 흐름 및 BOD 수송 해석

Analysis of Flow and BOD Transport at the Downstream of Nam River Dam Using 2-D and 3-D Semi-coupled Models

  • 김지훈 (한국수자원공사 K-water연구원) ;
  • 송창근 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 김영도 (인제대학교 환경공학부(낙동강유역환경연구센터)) ;
  • 서일원 (서울대학교 건설환경공학부)
  • Kim, Ji-Hoon (Korea Institute of Water end Environment, K-water) ;
  • Song, Chang-Geun (Department of Civil and Environmental Engineering, Seoul National University) ;
  • Kim, Young-Do (Department of Environmental Science and Engineering, Inje University) ;
  • Seo, Il-Won (Department of Civil and Environmental Engineering, Seoul National University)
  • 투고 : 2011.12.27
  • 심사 : 2012.02.06
  • 발행 : 2012.03.31
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초록

남강댐 하류는 부산 경남의 수자원 장기 계획에 중요한 지역이므로 지속가능한 지표수 관리 및 오염원 제어를 위해 흐름 및 수질 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수질모형인 RAM4와 3차원 수질모형인 WASP을 각각 수리모형인 RAM2 및 EFDC모형과 연계하여 2 3차원 준연계 모형을 이용한 남강댐 하류에서의 수리 및 수질을 해석하였다. 2차원 흐름해석 모형인 RAM2 적용 결과 만곡부 5개 횡단 측선에서의 유속의 증감경향이 ADCP 실측값과 잘 일치하였으며, 3차원 모형인 EFDC와 유속 분포 및 보 월류 유속이 유사하였다. 또한 정상상태 도달 후의 RAM2-RAM4 연계모의에 의한 BOD 농도와 EFDC-WASP 연계모의에 의한 BOD 농도장이 모의영역 전반에 걸쳐 유사하게 나타났다. 남강댐 하류부의 경우 수리 및 수질이 남강댐 방류량에 크게 좌우되며 남강댐의 수량은 하류부의 수질 및 연안 어업환경에 큰 영향을 미치므로 향후 이에 대한 정량적 분석 시 계산의 효율성 및 모형의 적용성 측면에서 2차원 준연계 모형을 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

The downstream of the Nam River Dam is crucial region for long-term water resource planning for Busan and Gyeongnam Province. Thus, the analysis of flow behavior and water quality is necessary for the sustainable surface water management and the control of pollutant source. In this study, the flow field and BOD transport at the downstream of Nam River Dam were analyzed by incorporating 2-D water quality model, RAM4 and 3-D water quality model, WASP with the hydrodynamic model, RAM2 and EFDC, respectively. The application of 2-D flow analysis model, RAM2 showed that velocity distributions at the five transverse sections of the meandering part closely followed the measured values by ADCP, and the flow field and overflow characteristic at the submerged weir showed satisfactory performance compared with the result of 3-D EFDC model. In addition, the BOD concentration field obtained by RAM2-RAM4 coupled modeling was in good agreement with the result by EFDC-WASP model throughout the computational domain. The hydrodynamic characteristic and water quality at the downstream reach of Nam River Dam are mainly influenced by the Dam discharge, and the water quantity is closely related to the water quality control and fishery environment at the lower part of Nakdong River. Therefore, when further quantitative analysis is necessary regarding these issues, 2-D semi-coupled modeling is recommended in terms of computational effectiveness and model application aspect.

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