금강 하구(Keum River Estuary)에서의 chlorophyll-a의 분포를 규제하는 제 과정등을 이해하기 위하여, 1986년 4월과 7월 두차례에 걸쳐 현장 조사를 실시하고, chlorophyll-a, 영양염, ph, SPM, 용존산소, 수온, 염분 등의 분포 양상을 조사하였 다 갈수기인 4월은 방조제에서 약 35km 상류의 강경까지 염수의 침입이 있었으나, 풍수기였던 7월은 약 3km 상류역까지만 염수의 영향이 관측되었다. 4월의 경우 전 강하구 (estuary)에 걸쳐 평균 $500m{\ell}/{\ell}$이상의 높은 SPM분포를 보인 반면, 7월은 증가된 담수의 영향으로 SPM의 농도가 평균 $10m{\ell}/{\ell}$정도 밖에 이르지 않았다. chlorophyll-a의 분포는 시기, 위치에 따라 많은 변화를 보여, 7월의 경우 4월에 비 하여 매우 높은 chlorophyll-a의 분포를 보였으며, 두 시기 모두 담수-해수 경계역 에서 급격한 감소를 보였다. (4월 평균:담수역 $6.5\mu\textrm{g}/{\ell}$, 강하구 $1.4{\;}\mu\textrm{g}/{\ell}$; 7월 평균: 담수역 $35{\;}\mu\textrm{g}/{\ell}E, 강후구 $6.8\mu\textrm{g}/{\ell}$). 영양염이 항상 충분히 존재하는 금강 하구에 있 어서, 두 시기간의 chlorophyll-a농도에 큰 차이를 보인 것은, 주로 SPM 농도의 현 격한 차이에 의한 빛 에너지 효용성의 차이에 기인된 것으로 생각된다. 담수-해수 경계지역에서의 chlorophyll-a의 급격한 감소는, 주로 ionic strength의 증가로 야기 된 삼투압의 변화에 적응하지 못한 식물 plankton들의 대소멸(mass mortality)에 기인된 현상으로 생각된다. 초기혼합지역에서 AOU, ammonia의 증가를 보인 4월, ph의 급격한 감소를 보인 4월 및 7월의 자료들은, 식물 plankton의 죽음으로 인하여 공급된 유기물들의 분해과정을 통하여 나타날 수 있는 현상들로서, 위의 결론을 뒷 받침하여 주고 있다.
Kim, Chang-S.;Lim, Hak-Soo;Yoon, Jong-Joo;Chu, Peter-C.
Journal of the korean society of oceanography
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제39권1호
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pp.72-95
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2004
The Yellow Sea is characterized by relatively shallow water depth, varying range of tidal action and very complex coastal geometry such as islands, bays, peninsulas, tidal flats, shoals etc. The dynamic system is controlled by tides, regional winds, river discharge, and interaction with the Kuroshio. The circulation, water mass properties and their variability in the Yellow Sea are very complicated and still far from clear understanding. In this study, an effort to improve our understanding the dynamic feature of the Yellow Sea system was conducted using numerical simulation with the ROMS model, applying climatologic forcing such as winds, heat flux and fresh water precipitation. The inter-annual variability of general circulation and thermohaline structure throughout the year has been obtained, which has been compared with observational data sets. The simulated horizontal distribution and vertical cross-sectional structures of temperature and salinity show a good agreement with the observational data indicating significantly the water masses such as Yellow Sea Warm Water, Yellow Sea Bottom Cold Water, Changjiang River Diluted Water and other sporadically observed coastal waters around the Yellow Sea. The tidal effects on circulation and dynamic features such as coastal tidal fronts and coastal mixing are predominant in the Yellow Sea. Hence the tidal effects on those dynamic features are dealt in the accompanying paper (Kim et at., 2004). The ROMS model adopts curvilinear grid with horizontal resolution of 35 km and 20 vertical grid spacing confirming to relatively realistic bottom topography. The model was initialized with the LEVITUS climatologic data and forced by the monthly mean air-sea fluxes of momentum, heat and fresh water derived from COADS. On the open boundaries, climatological temperature and salinity are nudged every 20 days for data assimilation to stabilize the modeling implementation. This study demonstrates a Yellow Sea version of Atlantic Basin experiment conducted by Haidvogel et al. (2000) experiment that the ROMS simulates the dynamic variability of temperature, salinity, and velocity fields in the ocean. However the present study has been improved to deal with the large river system, open boundary nudging process and further with combination of the tidal forcing that is a significant feature in the Yellow Sea.
Estuary barrier is a hydraulic structure constructed to supply safely water as protecting chlorine penetration of sea water. However, the barrier brings about a problem which decreases original functions of estuary because hydraulic ecology was disrupted as obstructing natural water exchange between fresh water and sea water. It is important to supply Enough fresh water in the estuary ecosystem. But it is possible to reduce the problems brought from barrier throughout efficient water gate operation of estuary barrier. It was shown in this study that the environmental effect of estuary in Nakdong river was investigated according to the control of water level. Also, the basic information about the effective water gate operation was provided. The analysis results showed that the release rate of estuary was increased about 20% as changing the operational water levels. This helps supplying fresh water durably to the mixing zone. Also, CE-QUAL-W2 model was utilized to assess water quality. The values of BOD and COD were not changed in estuary area. From the result, it was analyzed the effect of water quality according to the water gate operation was not indicated.
영산강 하구에서 담수 유입이 부유생태와 수질에 미치는 영향을 파악하기 위해 국가해양환경측정망 장기자료(1999~2008년)인 클로로필 a와 수질 항목들에 대한 계절적, 공간적 변화와 장기변동 추세를 분석하였다. 분석결과, 여름철 (8월) 영산강 방조제 인접정점의 염분은 조사기간 중 가장 낮은 분포를 보였고, 영양염류와 클로로필 a는 전반적으로 높은 분포를 나타냈다. 영산강 담수유입의 지시인자인 표-저층의 염분차 (${\Delta}salinity$)와 영양염류, 클로로필 a는 유의한 양의 상관성을 나타냈으나, 지난 10년동안 담수 방류량은 감소하는 추세를 보였고, 영양염류, 클로로필 a는 전반적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 영산강 하구 해역 영양염의 공급원이 담수유입뿐만 아니라 인근 지역의 발달에 따른 점오염원 증가 등의 추가적인 요인이 존재할 가능성을 제시한다. 따라서 영산강 하구 주변 해역의 부영양화 방지를 위해서는 영산강 방조제의 방류와 연관한 수질개선방안 마련과 더불어 인근 지역의 점 오염원 파악 및 관리가 병행되어야 할 것으로 사료된다.
A demand of marine outfall system has been much increased for the effective disposal of the wastewater due to population and industrial development at the coastal areas. The outfall system discharges primary or secondary treated effluent into the coastline, or at the deep water, or between these two. The discharge is carried out by constructing a pipeline on the sea bed with a diffuser or with a tunnel, risers and appropriate. The effluent, which has a density similar to that of fresh water, rises to the sea surface forming plume or jet, together with entraining the surrounding salt water and becomes very dilute. Thus there have been growing interests about plume behaviour around the outfall system. Plume or jet discharged from single-port or multi-port diffuser might cause certain impacts on coastal environment. Near field mixing characteristics of discharged water field using CORMIX model have been studied for effective outfall design various conditions on ambient current, depth, flow rate, effluent concentration, diffuser specification, port specification etc.. This kind of analysis is necessary to deal with water quality problems caused by the ocean discharge. The analyzed result was applied to the Pusan Jungang effluent outfall system plan.
A demand of marine outfall system have been much increased for the effective disposal of the wastewater due to population and industrial development at the coastal areas. The outfall system discharges primary or secondary treated effluent into coastline or at the deep water, or between these two. The discharge is carried out by constructing a pipeline on the sea bed with a diffuser or with a tunnel, risers and appropriate. The effluent, which has a density similar to that of fresh water, rises to the sea surface forming plume or jet, together with entraining the surrounding salt water and becomes very dilute. Thus there have been growing interests about plume behaviour around the outfall system. Plume or jet discharged from single-port or multi-port diffuser might cause certain impacts on coastal environment. Near field mixing characteristics of discharged water field using CORMIX model with has been studied for effective outfall design various conditions on ambient current, depth, flow rate, effluent concentration, diffuser specification, port specification etc.. This kind of analysis is necessary to deal with water quality problems caused by the ocean discharge. The analyzed vesult was applied to the Pusan Jungang dffluent outfall system plan.
Difference of Dissolved Inorganic Phosphorus (DIP), Dissolved Inorganic Nitrogen (DIN) and Dissolved Silicate (DSi) budgets in the Bohai Sea between 1982 and 1992 related the decrease of the Yellow River discharge is discussed on the basis of observed data. The estuarine circulation in the Bohai Sea had been weakened from 1982 to 1992 due to the decrease of the Yellow River discharge and the average residence time of fresh water had become longer. DIN concentration increased but DIP and DSi concentrations decreased from 1982 to 1992 in the Bohai Sea. Primary production was regulated mainly by water temperature and DIN concentration in 1982 but it was regulated mainly by DIP concentration in 1992. Primary production was larger than decomposition plus bottom release and nitrogen fixation was larger than denitrification in 1982. However, decomposition plus bottom release was larger than primary production and denitrification was larger than nitrogen fixation in 1992 in the Bohai Sea.
An water-reuse network design has drawn attention as a systematic method of reducing fresh water usage and increasing water-using efficiency. The final goal of an eco-industrial park(EIP) is accomplishing industrial sustainability and constructing water-reuse network can be a solution. When designing water-reuse network connecting various processes which consume water, the water pinch technology can be used frequently, since it simultaneously minimize freshwater usage and wastewater discharge. In this research water pinch technology is applied to develop an effective water-reuse network in an EIP. Three scenarios based on different reusing strategies were developed. The results show that the final water-reuse network can reduce the total fresh water usage more than 30%, while the water expenses decrease by 20%. It can be concluded that water pinch technology is an effective tool to optimize water-reuse network among different industrial facilities.
수영만으로 유입되는 수영강수에 의한 하구의 물리적인 특성을 밝히기 위하여 1989년 5월부터 1990년 4월까지 월별로 관측된 염분 자료와 Officer(1977)가 제안한 식을 이용하여 담수량 및 그 체류 시간을 계산하였다. 그 결과, 수평적으로는 수영만의 동백섬을 기준으로 수영강과 접하고 있는 만 안쪽으로 저염화가 강하게 나타나고 연직적으로는 강 혼합과 부분 혼합의 특징이 나타났다. 그리고 수영강을 중심으로 광안리 쪽이 해운대쪽보다 높은 담수율을 나타내었다. 그리고 거리에 따른 담수율의 분포 특성을 알아보기 위하여 수영강에서 외해쪽으로 6개 정점에서 각각 계산한 담수율을 각각의 최대치로 나누어 계절별로 정규화한 결과 담수율이 지수함수적으로 감소하였다. 추계에는 정점C3를 기준으로 감소율이 다른 계절에 비해 현저히 떨어졌는데, 이것은 성층에 기인한 것으로 보인다. 그리고 앞에서 구한 담수율을 이용하여 수영강에서 유입되는 담수의 체류시간을 계산한 결과, 약 1.3일인 하계를 제외하고 나머지 계절은 약 10~15일 정도임이 밝혀져 하계가 다른 계절이 비하여 담수의 순환이 빠름을 알 수 있었다.
강에서 유출된 담수가 연안지역에 영향을 미치는 영역을 결정하는 요인 중 하나인 담수풍선의 특성을 비정규격자계를 사용하는 유한체적모델(FVCOM)을 이용하여 연구하였다. 강에서 바다로 유출된 담수는 하류 쪽(강에서 바다를 보면서 오른쪽)으로 이동하는 연안경계류와 강 하구에서 반시계방향으로 회전하며 시간이 지남에 따라 커지는 와류형태의 담수풍선(bulge)을 만든다. 이 담수풍선의 중심에서 수직운동이 유도되어 담수가 해저면 까지 이동한다. 조석을 고려하면 담수풍선이 사라지고, 연안경계류의 폭이 넓어진다. 간단한 염분비교방법을 이용하여 조석에 의한 성층 및 혼합의 변화를 비교하여 조석이 연직혼합을 강화시킴을 정량적으로 평가하였다. 담수가 방출되기 시작한 초기에는 조석에 의한 왕복운동에 의해 조석이 고려된 경우에 수평혼합이 더 크게 나타나나, 일정시간이 지나면 수직혼합에 의해 하구역의 염분이 낮아져 있어, 강 하구에서 담수의 왕복운동이 전체적인 수평 확산계수에 미치는 영향이 작아진다. 조석이 없는 경우 연직혼합 없이 주로 표층에서만 관성불안정에 의해 수평 확산/혼합이 이루어져 수평 확산계수가 시간이 지남에 따라 계속 증가한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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