KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.41
no.5
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pp.493-504
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2021
The target site, Goejeongcheon flows through downtown of Saha-gu, Busan and it connects to the Nakdong-gang estuary. But non-point pollutants and sewage sludge are partially flowing into the stream and deposited. As a result, dissolved oxygen concentrations of the stream were observed close to the anaerobic condition. Multistage Vortex Aerator was applied for restoring this urban stream. It dissolves oxygen by repeatedly causing collisions between water and oxygen by vortex flow. The changes in water quality and odor were monitored for 2 months while circulating 1 m3/min of water with 22 ppm dissolved oxygen. As a result of the operation, the dissolved oxygen was improved from slightly Bad (4)~Bad (5) to Good (1b)~Normal (3) grade, and the total phosphorus concentration was decreased by 76 % on average. In the case of complex odor, a maximum reduction of 84.5 % was observed on the day the entire river was anaerobic. Through this study, we evaluated the feasibility of applying pure oxygen and Vortex Aerator for the the stream restoration. It is expected that the results of this study can be used for full-scale design.
The objective of this study was to analyze long term temporal trends of water chemistry and spatial heterogeneity for 83 sampling sites of Geum-River watershed using water quality dataset during 2003~2007 (obtained from the Ministry of Environment, Korea). The water quality, based on multi-parameters of temperature, dissolved oxygen (DO), biochemical oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), suspended solids (SS), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and electric conductivity (EC), largely varied depending on the landuse patterns, years and seasons. The watershed was classified into three different landuse types: forest stream (Fo), agricultural stream (Ag), and urban stream (Ur). Largest seasonal variabilities in most parameters occurred during the two months of July to August and these were closely associated with large spate of summer monsoon rain. Conductivity, used as a key indicator for an ionic dilution during rainy season, and nutrients of TN and TP had inverse functions of precipitation. BOD, COD decrease during the rainy season. Minimum values in the conductivity, TN, and TP were observed during the summer monsoon, indicating an ionic and nutrient dilution of river water by the rainwater. In contrast, major inputs of suspended solids (SS) occurred during the period of summer monsoon. The landuse patterns analyses, based on the variables of BOD, COD, TN, TP and SS, showed that the values were greater in the agricultural stream (Ag) than in the forest stream (Fo) and urban stream (Ur) and that water quality was worst in the urban stream (Ur). The overall dataset suggest that efficient water quality management, especially in Gap-Stream and Miho-Stream, which showed worst water quality is required along with some of urban stream (Ur), based on the analysis of landuse patterns.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2017.05a
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pp.222-223
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2017
기후변화로 인한 태풍 및 집중호우의 발생빈도가 증가함에 따라 매년 많은 홍수피해가 발생하고 있다. 특히 제주도는 지리적 특성상 태풍의 길목에 위치하고 있어 집중호우, 돌발홍수 등과 같은 자연재해에 연중 노출되어 있으며, 이상기후로 인한 일강우량의 경신이 빈번하게 발생함에 따라 홍수피해 위험이 증가하고 있다. 홍수피해를 저감시키기 위해서는 정확한 홍수량 산정을 통한 하천기본계획 및 치수계획 수립이 매우 중요하다. 실무에서는 홍수량 산정 시 대부분 HEC-HMS 모형을 활용하고 있으나 본 연구에서는 기존 방법이 아닌 분포형 모형인 Vflo를 활용하여 제주도심하천의 홍수유출을 해석하였다. 도심하천인 외도천을 연구대상유역으로 선정하였으며 Arc-GIS를 이용하여 DEM, 토지피복도, 토양도 등 지형인자들을 $30m{\times}30m$ 격자크기로 나누어 매개변수로 구축하였다. 제주도는 강우관측소가 조밀하고 고르게 분포되어 있어 강우자료의 경우는 레이더영상 자료로부터 추출하여 G/R 기법을 적용하여 보정하였다. 2012년 7월 태풍 카눈은 RMSE 2.6954와 0.9115, 8월 집중호우는 RMSE 2.5703, $R^2$ 0.9202, 9월 태풍 산바는 RMSE 2.1569, $R^2$ 0.9842로 높은 상관관계를 보였다. 본 연구의 홍수량 산정 방법 정확도 비교를 위해 현장관측자료(FSIV)를 분석한 유출량과 비교 분석하였다. Vflo를 활용한 홍수량 산정 방법은 미계측 유역이 많은 제주도에서 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 다양한 홍수량 산정 방법을 통하여 하천기본계획 및 유역종합치수계획 등 치수계획 수립 시 많은 활용이 될 것으로 기대한다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2008.05a
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pp.2015-2018
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2008
도시에서 하천의 모습은 시대와 함께 변화하여 왔다. 치수의 대상이 되어 제방이 높아 졌고 사람들의 생활에서 조금씩 떨어져 나왔다. 고 밀도화가 진행되는 도시지역에서 치수사업으로 하천정비를 하면서 하도의 직강화 및 콘크리트라이닝이 일반적이 되었고, 하천을 복개하여 주차장이나 도로로 이용하게 되어 도시 생태계를 단절하고 도시인들의 정서를 황폐하게 만들었다. 이에 본 연구는 부산의 23개의 복개하천 중 주요 복개하천 20개소를 선정하여 복개하천의 관리 실태조사 및 복원가능성을 평가하였다. 평가방법으로는 해당하천을 총괄지수, 제방지수, 생태지수, 하천지수로 나누어 평가함으로써 부산시내 하천평가 및 복원가능성을 제시하였다. 연구순서로는 부산시 하천을 크게 4개의 권역으로 나누고 각 하천에 대한 문헌조사, 현장조사 후 하천평가(도시하천의 하천평가기법 개발 및 적용, 2007 윤세의)를 실시하였다. 평가 결과 도시화가 많이 진행된 유역을 가진 하천 일수록 모든 지수들이 낮게 나와 하천총괄지수와 도시화의 진행정도는 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 본 연구는 도심복개하천의 기초자료로서의 활용, 복개하천의 이용실태를 파악하고 개선방안을 제시해 기초 자료로서의 활용에 목적이 있다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2021.06a
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pp.86-86
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2021
온천천은 부산광역시 금정구, 동래구, 연제구를 흐르는 도심 하천으로 부산 시민들의 도심 속 산책길, 자전거 길 등으로 활용되는 도시하천이다. 그러나 온천천 양안의 동래 곡저 평야가 시가지화 되고 온천천 발원지인 금정산 주변에서 무허가 상수도를 사용하고 각종 쓰레기와 하수의 유입으로 인해 하천 전체가 하수관으로 변해왔다. 이에 따라 부산광역시는 온천천 정비 계획을 시행하여 하천 정비와 함께 자동측정망을 설치하여 하천의 DO (dissolved oxygen), 탁도, TDS농도 등 자료를 수집하고 있다. 그러나 자동측정망으로 쌓여가는 데이터를 활용하여 DO농도 예측은 거의 이뤄지지 않고 있다. DO는 하천의 수질 오염 정도를 판단하는 수질인자로 역사적으로 하천 연구의 주요 연구 대상이 되어 왔다. 본 연구에서는 일 자료 뿐만 아니라 시 자료를 기반으로 RNN-LSTM 알고리즘을 활용한 DO예측을 시도하였다. RNN-LSTM은 시계열 학습에 뛰어난 알고리즘으로 인공신경망의 발전된 형태인 순환신경망이다. 연구에 앞서 부산광역시 보건환경정보 공개시스템으로부터 받은 자료 중에서 교정, 보수 중, 비사용, 장비전원단절 등으로 인해 누락데이터를 2014년 1월 1일부터 2018년 12월 31일의 데이터 전수조사 후 이상데이터를 확인하여 선형 보간하여 데이터를 사용하였다. 연구에서는 Google에서 개발한 딥러닝 오픈소스 라이브러리인 텐서플로우를 활용하여 부산광역시 금정구 부곡동에 위치한 부곡교 관측소의 DO농도를 시간 또는 일 예측을 하였다. 일 예측 학습에는 2014년~ 2018년의 기상자료(기온, 상대습도, 풍속, 강수량), DO농도 자료를 사용하였고, 시 예측 학습에는 연속된 자료가 가장 많은 2015년 3월 ~ 12월까지의 데이터를 활용하여 연구를 진행하였다. 모형의 검증을 위해 결정계수(R square)를 이용하여 통계분석을 실시하였다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2009.05a
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pp.2153-2157
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2009
도시하천은 Eco-network의 근간이며, 하천을 통해 인간이 느낄 수 있는 정서적인 안정감, 친밀감, 쾌적함 등 어메니티의 모체로서, 최근 도심내 Open space로서의 위상을 높여가고 있다. 양재천을 위시하여 수원천, 전주천 등 지역을 대표하는 하천들이 자연형 하천으로 정비되어 하천 이용에의 관심이 고조되고, 청계천의 성공을 기점으로 하천의 친수공간으로서의 기능이 강조됨에 따라 도시하천에 대한 개발 요구도는 급속히 높아지게 되었다. 이러한 개발요구의 급속한 증가가 있음에도 불구하고 보전과 이용이 상충하는 도시하천의 어메니티 향상을 위한 기준은 마련되지 않고, 일부 하천에서 이용과 관리의 효율성을 고려하지 않은 무분별한 개발을 부추기게 되어, 오히려 어메니티 향상의 측면에서는 부정적인 결과를 초래하였다. 따라서 본 연구에서는 하천 특성에 적합한 어메니티 도입 기준을 설정하기 위하여 하천의 규모, 자연도, 이용지수를 기준으로 하천유형을 분류하였으며, 이를 바탕으로 지속적인 연구를 진행하여 선진사례와 국내하천조사를 통해 지표요소를 분석하고, 분석된 지표요소에 따라 유형을 추출해내는 과정을 통해 하천유형과 활동유형, 도입시설간의 관계를 설정하여 도시하천 어메니티 향상을 위한 기준으로서 하천복원모델(안)을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 경제성장과 발전이라는 목표로 인해 오로지 성장만을 위해 달려온 현대시대가 직면해 있는 문제점들에 대한 새로운 방향전환으로 진행되고 있는 생태 하천 복원사업의 장점 및 문제점 등을 하천 복원 사례의 비교분석을 통해 파악하고자 하였다. 이를 위하여 생태하천 복원사업이 이루어진 양재천, 학의천, 홍재천의 답사를 통하여 하천자연도 평가점수표를 작성하였으며, 문헌조사를 통하여 생태하천 복원결과 및 효과를 비교하였다. 이에 따라 생태하천 복원사업에서 반드시 고려해야할 사항을 정리하고 앞으로의 발전방향을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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