• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.34 no.4
• /
• pp.289-301
• /
• 2001

A fractional step finite difference model for the longitudinal dispersion of nonconservative pollutants is applied to the Nakdong River to simulate the phenol spill accident which occurred on March, 1971. Prior to the dispersion calculation, the flow conditions are simulated to provide inputs to the dispersion model. An unsteady flow model based on Preissmann's four-point scheme is used for this purpose. Sensitivities of the dispersion calculation to empirical equations for dispersion coefficient and to the first-order decay coefficient are analyzed. The time to peak concentration at a downstream location is significantly different depending on the formula for the dispersion coefficient. Although the decay coefficient does not affect the shape of the temporal concentration distribution, the concentration values depend on the decay coefficient verb significantly. An optimization technique is used to calibrate the dispersion model as well as the flow model. The time to the peak concentration is simulated for major positions of water intake along the Nakdong River.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.32 no.6
• /
• pp.607-616
• /
• 1999

A fractional step finite difference model for the longitudinal dispersion of nonconservative contaminants is developed. It is based on splitting the longitudinal dispersion equation into a set of three equations each to be solved over a one-third time step. The fourth-order Holly-Preissmann scheme, an analytic solution, and the Crank-Nicholson scheme are used to solve the equations for the pure advection, the first-order decay, and the diffusion, respectively. To test the model, it is applied to simulate the longitudinal dispersion of continuous source released into a nonuniform flow field as well as the dispersion of an instantaneous source in a uniform flow field. The results are compared with the exact solution and those computed by an existing model. Compared to the existing model which uses Euler method for the first-order decay equation, the present model yield more accurate results as the decay coefficient increases.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 1994.02a
• /
• pp.199-204
• /
• 1994

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.131-141
• /
• 1994

Three characteristics-based split-operator methods were applied to a longitudinal pollutant dispersion problem, and the results were compared with those of several Eulerian schemes. The split-operator methods consisted of generalized upwind, two-point fourth-order and sixth-order Holly-Preissmann schemes, respectively, for the advection calculation, and the Crank-Nicholson scheme for the diffusion calculation. Compared with the Eulerian schemes tested, split-operator methods using the Holly-Preissmann schemes gave much more accurate computational results. Eulerian schemes using centered difference approximations for the advection term resulted in numerical oscillations, and those using backward difference resulted in numerical diffusion, both of which were more severe for smaller value of the longitudinal dispersion coefficient.

• Water for future
• /
• v.28 no.3
• /
• pp.205-216
• /
• 1995

Existing equations for dispersion coefficient are analyzed in depth to select proper dispersion coefficient which can represent dispersion characteristics of natural streams. Several equations are tested with measured data which were collected in 26 streams in the United States. Findings of this study are as follows. Elder's equation should not be used to estimate dispersion coefficient of the one-dimensional dispersion model because it underestimates significantly. McQuivey and Keefer's equation is overestimating, whereas Magazine et al.'s equation is underestimating. However, Iwasa and Aya's equation predicts relatively well. Fischer's equation is generally overestimating. Liu's equation predicts quite well. The performance of Liu's equation is the best of all especially in terms of accuracy. However, Liu's equation is generally overestimating in case of large river because the square of channel width is included in the equation. Therefore, it is recommended not to use Liu's equation in case of large rivers, especially rivers of which channel width is larger than 200m.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 1997.06a
• /
• pp.89-102
• /
• 1997

대향류 확산 화염의 매연 생성 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었으며, 그 결과 에틸렌 ($C_2H_4$)-프로판($C_3H_8$) 혼합 연료의 경우 매연 생성 상승 효과 (synergistic effect)가 관측되었다. 프로판과 에틸렌의 PAH 생성 양상이 상이하게 나타났으며, 소량의 프로판을 에틸렌 확산 화염에 첨가할 경우 순수 연료에 비하여 매연 및 PAH (다중 고리 방향족 탄화수소; polycyclic aromatic hydrocarbon) 생성이 증대되었다. 단조적으로 변화하는 아세틸렌($C_2H_2$) 농도와 단열 화염 온도를 고려할 때, 이러한 결과는 HACA (H-abstraction-$C_2H_2$-addition) 반응만으로는 확산 화염에서의 매연 발생 및 성장을 설명할 수 없음을 의미한다. 수치해석과 실험 결과의 비교로부터 초기 PAH의 생성 과정을 규명하였으며 이 과정에서 C3 화학종의 재결합 반웅이 매우 중요함을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 C3 화학종과 C2 화학종의 상호 보완적인 역할에 의하여 에틸렌-프로판 혼합 연료에서 매연 생성이 증대됨을 밝혔다.

• Water for future
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.25-36
• /
• 1977

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 1996.05a
• /
• pp.502-507
• /
• 1996

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.103-103
• /
• 2015

유류유출사고와 같이 하천 수표면의 흐름에 따라 이동 확산하는 부유성 오염물질의 혼합해석을 위해 많은 연구자들은 입자추적모형을 사용한 혼합모의를 수행해왔다. 입자추적모형에서 오염물질의 혼합은 평균 유속 분포에 의한 결정론적인 이동과 난류유동에 의한 무작위적인 혼합으로 나타내며, 난류혼합에 의한 수평확산은 난류확산계수로 조절한다. 따라서 표면흐름에 의한 난류확산계수의 산정을 위해 많은 연구자들은 부유성 입자를 이용한 실내실험을 수행하여 수평확산계수를 산정했고(Engelund, 1969; Cederwall, 1971), 최근에는 GPS의 발전으로 인해 해양영역에서 GPS를 장착한 표면부자를 활용한 확산실험을 통해 수평확산계수를 산정한 바 있다(Kjellson and $D{\ddot{o}}{\ddot{o}}s$, 2012; Alpers 등, 2013). 하천수질오염사고의 약 43.5%가 유류유출에 의한 것이며(환경부, 2013), 이에 따라 표면흐름에 의한 오염물질 혼합해석이 필요하나, 하천에서 수평확산계수 산정을 위한 현장실험연구는 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 낙동강 본류에서 GPS부자를 이용한 입자추적실험을 수행하여 표면흐름에 의한 확산계수를 산정했다. GPS부자를 이용한 입자추적실험은 낙동강의 강정고령보 하류와 구미보 하류의 각각 세 지점에서 수행되었다. GPS부자는 바람에 의한 교란을 최소화하기 위해 지름 10 cm의 구형으로 제작하였으며 시범테스트를 통해 입자의 주 궤적 변화가 크지 않은 지점에 GPS부자를 투입했다. GPS부자는 오염물질의 사고유출을 가정하여 한 지점에 투입했고 GPS부자 사이의 간섭을 최소화하기 위해 25 ~ 35개의 GPS부자를 이용했다. 표면흐름에 의해 이동하는 부자의 위치는 GPS에 시계열로 저장됐고 ADCP를 이용하여 실험당시의 수리량을 측정했다. 입자위치의 시계열자료로부터 GPS부자의 확산범위의 시간변화를 계산했고 단순 모멘트법을 이용하여 종, 횡 방향 확산계수를 계산했다. 그 결과, 종 방향 확산계수는 $0.003{\sim}0.041m^2/s$로 계산되었고 횡 방향 확산 계수는 $0.001{\sim}0.012m^2/s$로 계산되어, 흐름방향의 유속성분에 의한 확산이 지배적인 것으로 나타났다. 지류 합류부에서는 이송이 지배적인 혼합이 발생되었고(Pe>1) Pe의 증가에 따라 수평확산계수가 감소되었다. 25~35개 GPS부자 궤적의 앙상블 평균으로부터 계산한 Integral time scale은 모멘트법으로부터 계산한 종, 횡 방향 확산계수와 비례하는 것으로 나타나, Taylor(1921)의 이론과 일치했다. 또한 실험수로에서 수행된 기존연구결과와 비교한 결과, 하폭 대 수심비, 마찰항의 증가에 따라 수평확산계수가 증가하는 경향을 나타내었다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
• /
• 2018.10a
• /
• pp.72-72
• /
• 2018

의도적 도입 또는 비의도적 도입에 의해 국내에 확산되고 있는 침입외래식물은 경제적, 환경적인 해를 가할 수 있으며 자생종의 감소나 절멸을 초래하는 등 생물다양성에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히 습지나 저수지 및 하안 생육지는 스트레스와 교란에 의해 외래식물 유입과 확산이 용이하므로 국립수목원에서는 이를 관리하기 위한 연구를 지속적으로 수행하고 있다. 본 연구에서는 수원시 하천변에서 발견한 바늘꽃과에 속하는 Ludwigia peploides (Kuntze) P.H.Raven가 생태계교란종으로 확산 될 우려가 있어 본 종에 대한 기재, 도해, 칼라도판 등을 첨부하여 침입외래식물 관리를 위한 기초자료를 확보하고자 한다.