• Title/Summary/Keyword: Hyporheic

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Lobohalacarus weberi (Acari, Halacaridae) from Shallow Ground Waters in South Korea

  • Shin, Jong Hak;Lee, Jimin;Chang, Cheon Young
    • Animal Systematics, Evolution and Diversity
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    • v.37 no.3
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    • pp.242-248
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    • 2021
  • Lobohalacarus weberi (Romijn and Viets, 1924) is added to the halacarid fauna of Korea as the third member of freshwater halacarid species. Both the genus and species are newly recorded from Korea. Halacarid mites were collected from two hillside wells and a streamside hyporheic zone in the southeastern region of South Korea. Lobohalacarus weberi is characterized by a well-developed frontal spine-like process, seven dorsal setae, the fourth segment of palp with a short distal and three long proximal setae, and tibiae of legs II to IV with two, one, two pectinate setae, respectively. A few minor individual variabilities were observed in the number of perigenital seta and genital acetabula, the setal armature on genua of legs, and the shape of spinule row on lateral claws.

Fourteen new species of Allobathynella Morimoto and Miura, 1957 from South Korea: with a redescription of A. coreana Morimoto, 1970 (Crustacea, Bathynellacea, Parabathynellidae)

  • Park, Jong-Geun;Cho, Joo-Lae
    • Journal of Species Research
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    • v.5 no.1
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    • pp.49-156
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    • 2016
  • Fourteen new species and A. coreana Morimoto, 1970 of Allobathynella Morimoto and Miura, 1957 are (re-)described and illustrated from the Korean Penninsula. Comparison of the external morphology of these species and two previously known species, A. japonica Morimoto and Miura, 1957 and A. shinjongieei Park and Cho, 2008 enables us to amend the generic diagnosis. A 7-segmented antennule turns out to be inconsistent character due to A. wonjuensis sp. nov., which has a 6-segmented antennule. On the other hand, the exopodal distal segment of thoracopods I-VII with a tiny terminal knob and with outer seta covered by long and strong barbs is proved to be a autapomorphic character of the genus. The 14 new species belong to the mirabilis-group and display more or less similar morphology. However, they differ from A. coreana, A. japonica and A. shinjongieei and from each other not only in quantitative but also in qualitative characters. These differences are summarized in tables. The species inhabit hyporheic zones of rivers and each appears to be highly endemic to a given tributary, having a range limit less than 100 km.

Use of a Temperature as a Tracer to Study Stream-groundwater Exchange in the Hyporheic Zone (열추적자를 이용한 지하수-하천수 혼합대 연구)

  • Kim, Kue-Young;Chon, Chul-Min;Kim, Tae-Hee;Oh, Jun-Ho;Jeoung, Jae-Hoon;Park, Seung-Ki
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.39 no.5 s.180
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    • pp.525-535
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    • 2006
  • A study on stream-groundwater exchange was performed using head and temperature data of stream water, streambed, and groundwater. Groundwater level and temperature were obtained from multi-depth monitoring wells in small-scale watershed. During the summer and winter season, time series of temperature data at streambed and groundwater were monitored for six months. In the winter time, we measured the temperature gradient between stream water and streambed. The observed data showed three typical types of temperature characteristics. First, the temperature of streambed was lower than that of stream water; second, the temperature of streambed and stream water was similar; and the last, the temperature of streambed was higher than that of stream water. The interconnections between the stream and the streambed were not homogeneously distributed due to weakly developed sediments and heterogeneous bedrock exposed as bed of the stream. The temperature data may be used in formal solutions of the inverse problems to estimate groundwater flow and hydraulic conductivity.

Numerical Study on the Effect of Hyporheic Flow on Solute Transport in Surface Water (혼합대 흐름이 지표수 용질거동에 미치는 영향에 대한 수치해석 연구)

  • Jun Song Kim;Sung Hyun Jung;Donghae Baek
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.127-127
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    • 2023
  • 지표수와 하상 경계층에서 발생하는 흐름 교환은 하천, 호소, 연안, 해안 등 자연계에 존재하는 수환경시스템에서 일반적으로 나타나는 수리학적 특성으로서, 흐름 교환이 발생하는 경계층 아래 하상층 영역을 혼합대(hyporheic zone)라 부른다. 수질오염사고 등에 의해 외부의 오염물질이 하천 내 유입될 경우, 혼합대 흐름에 의해 하상층으로 침투되고 지표수 대비 유속이 느린 하상 내 공극 흐름에 의해 거동함에 따라 이들의 하천 내 체류시간이 증가하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지표수와 하상 흐름을 연계한 수치해석 방법을 적용하여 혼합대가 지표수 내 용질 체류시간에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저 연직 2차원 Reynolds 평균 Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Darcy 방정식을 연계하여 지표수와 하상 내 흐름을 해석하였다. 지표수 영역은 RANS 방정식을 이용하여 모의하였고, 지표수 흐름해석에서 얻어진 하상의 압력장을 경계조건으로 하여 Darcy 방정식과 함께 하상 내 흐름을 모의하였다. 여기서 하상의 형태는 자연계 하천에서 일반적으로 관찰되는 사련하상(Ripple bed)으로 모사하였다. 이후, 지표수-하상 연계모의를 통해 얻어진 흐름 결과를 바탕으로 지표수-하상 경계층에서 용질거동을 모의하였다. 흐름 모의결과를 과거 실험자료와 비교한 결과, 지표수 영역 내연직흐름 분포를 정확하게 재현하였고, 동시에 혼합대 흐름 구조에 큰 영향을 미치는 지표수-하상 경계층 압력 분포 역시 관측값과 유사하게 나타났다. 용질거동 해석을 통해 얻어진 용질의 체류시간을 분석한 결과, 혼합대 흐름이 고려된 경우(투수성 하상)와 고려되지 않은 경우(불투수성 하상)를 비교했을 때 전자에서 체류시간 분포의 감수곡선이 길어지고 첨두농도가 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 지표수 영역의 유입부 경계의 평균 유속이 증가함에 따라 최대 체류시간이 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 지표수-하상 경계층에서의 압력 경사가 커져 혼합대 내 유속이 증가함에 기인하는 것으로 분석되었다.

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DNA Barcoding of Allobathynella cheongdoensis and Hangangbathynella taechooni of Family Parabathynellidae (Crustacea, Bathynellacea)

  • Su-Jung Ji;Gi-Sik Min
    • Animal Systematics, Evolution and Diversity
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    • v.39 no.3
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    • pp.123-126
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    • 2023
  • Members of Allobathynella Morimoto and Miura, 1957 and Hangangbathynella Park and Cho, 2013 belong to the family Parabathynellidae Noodt, 1965 exclusively inhabit subterranean environments including caves, springs, and interstitial groundwater. Among them, two parabathynellid species, Allobathynella cheongdoensis Park and Cho, 2016 and Hangangbathynella taechooni Park and Cho, 2013, have been reported in the hyporheic zones of the Nakdonggang and Namhangang Rivers in South Korea, respectively. To evaluate gene markers as diagnostic characters, we determined mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 (CO1) and nuclear 18S rDNA from the topotypes of two Korean parabathynellid species, and then analyzed the genetic divergence among the two parabathynellids and their congeners. Additionally, we provided their habitus photographs and a brief discussion of the usefulness of the two marker regions for both genera as DNA barcodes.

The precise analysis on the watershed based river-groundwater interaction (유역단위 하천 지하수 상호작용의 하천-정밀분석)

  • Kim, Nam-Won;Yoo, Sang-Yeon;Chung, Il-Moon;Lee, Jeong-Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1919-1923
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    • 2008
  • 지하수와 지표수의 상호작용은 혼합대(hyporheic zone)와 홍수터 물수지에도 영향을 끼치며 특히 생물학적인 측면에서 중요한 역할을 하는 혼합대의 경우 유역 전반에 걸쳐 불균일한 분포를 나타낸다. 그런데 기존하천-대수층 상호작용에 대한 연구는 하천변에 근접한 지역의 대한 연구로 국한되어 있다. 따라서 단순히 하천-대수층간 상호작용의 영향을 하천변에 국한시키는 것이 아니라 유역규모로 확장하여 유역단위 지표수-지하수 상호작용에 대한 심도 있는 해석을 해야만 보다 정확한 지표수-지하수의 연계운영이 가능하다. 본 연구에서는 유역단위 지표수-지하수 상호작용을 해석하기 위해 완전연동형 SWAT-MODFLOW를 이용하여 하천과 대수층의 상호작용의 강도를 하천 구간별로 찾아내고 그 교환의 공간적 범위도 추정함으로써 혼합대연구를 위한 실증을 수행하고자 한다. 유역 단위의 지표수-지하수 상호작용을 해석하기 위하여 SWAT-MODFLOW모형을 안양천 중상류 유역에 적용시킨 결과 하천과 대수층간에 상호작용의 영향범위와 영향강도 등을 파악할 수 있었다. 하천-대수층 상호작용의 정밀분석을 통한 영향권 산정 및 혼합대의 발생범위 예측은 향후 하천복원 사업시 수생생태계 건강성 지표와 관련된 연구에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

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열추적자를 이용한 지하수-하천수 혼합대 연구

  • Kim Gu-Yeong;Jeon Cheol-Min;Kim Tae-Hui;Seong Hyeon-Jeong;O Jun-Ho;Kim Yong-Je;Jeong Jae-Hun;Park Seung-Gi
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2006.04a
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    • pp.277-281
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    • 2006
  • A study on stream-groundwater exchange was performed using head and temperature data of stream water, streambed, and groundwater. Groundwater level and temperature were obtained from multi-depth monitoring wells in small-scale watershed. In the summer time, time series of temperatrue data at streambed and groundwater were monitored for three months. In the winter time, we measured the temperature gradient between stream water and streambed. The observed data showed three typical types of temperature characteristics. First, the temperature of streambed was lower than that of stream water; second, the temperature of streambed and stream water was similar; and last, the temperature of streambed was higher than that of stream water. The interconnections between the stream and the streambed were not homogeneously distributed due to weakly developed sediments and heterogeneous bedrock exposed as bed of the stream. The temperature data may be used in formal solutions of the inverse problems to estimate groundwater flow and hydraulic conductivity.

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A Study on the Ecological Rehabilitation Plan for Urban Stream - Focused on Suam Stream in Anyang City - (도시하천의 생태적 재생계획에 관한 연구 - 안양시 수암천을 대상으로 -)

  • Choi, Jung-Kwon
    • Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology
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    • v.13 no.6
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    • pp.133-144
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    • 2010
  • The objective of this planning proposal is to rehabilitate the urban stream which has been ecologically disturbed in the urban process. The experimental stream, Su-am stream located in Anyang City is typical urban stream in adjacent land use and the spatial condition. The stream in the watershed context, is the second tributary of Han River, in the Anyangcheon watershed. The Characteristics of the stream reach were analyzed by the river corridor survey. In the conceptual phase, Rehabilitation Programs were established based on the hydrological, ecological and spatial characteristics of the stream. Spatial zoning concept according to the characteristics of the stream and adjacent land use, was suggested 4 types of zoning; ecological preservation zone, natural landscape zone, neighborhood water-friendly zone and CBD water-friendly zone. Implementation Practices can be summarized as follow: For The longitudinal river continuum, some In-stream practices were suggested and implemented; such as channel alignment, step & pool, pool & riffle and low-flow channel bank. For latitudinal continuum and intimate spatial relationship between Sam-duk Park & Su-am stream, gentle sloped bank was planned and implemented. After stream improvement & ecological Implementation, follow-up monitoring and adaptive management programs will be a meaningful process for ecological rehabilitation.

The Significance and Management of Hyporheic Zone (지표수-지하수 혼합대 의의와 관리 필요성)

  • Ko, Dongwoo;Lee, Namjoo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.283-283
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    • 2021
  • 혼합대는 지표수와 지하수의 수리적 교환이 일어나는 경계부로써 1) 수문학적 관점에서는 하도와 하상간의 물교환이 이루어지는 공간으로 다양한 물리적·화학적 작용이 발생, 2) 생지화학적인 관점에서는 하상 간극수 흐름에 의한 전이대(ecotone)를 형성하여 용존산소·영양물질·용존유기탄소의 이동뿐만이 아니라 지하수로부터 열에너지·무기염류의 공급을 유도하면서 높은 생지화학적 활동과 변환을 야기하는 산화·환원 반응구역, 3) 생태적인 관점에서는 저서생물과 지하 유기체종을 특징으로 하는 서식지이나 잠재적인 레퓨지움(refugium) 등의 관점에서 해석될 수 있다. 국내 하천환경의 생태학적 지속가능성을 위한 지표수-지하수 혼합대 관리에 대한 중요성이 점차 증대되고 있지만 우리나라는 여전히 지하수의 이용 및 보전과 지하수의 안정적인 수량·수질 확보를 목표로 관리를 추진하고 있다. 따라서, 실질적인 지표수-지하수 혼합대에서 발생하는 다양한 현상의 이해나 관리방안에 관한 연구는 아직 미비한 상황이다. 지표수-지하수 혼합대에 관한 보고서, 논문 등을 종합하여 혼합대의 영향인자를 살펴보면 1) 수리수문 특성에는 수리전도도·하천 수위·하천 유속·하천수 수온, 2) 수질 특성에는 유기오염물질·영양염류, 3) 수생태 특성에는 대형무척추동물 등으로 분류할 수 있다. 지금까지 단일 연구분야의 접근방법으로 다양한 현장측정기법 및 모델링을 통한 혼합대 연구가 수행되고 있지만, 혼합대가 가지는 환경적 중요성에 대한 이해와 인식이 부족하고, 혼합대 내부에서 발생하는 복합적인 프로세스로 인해 전문가들조차 연구에 어려움을 가질 것이다. 지표수-지하수 혼합대의 효율적인 관리를 위해서는 수리수문·수질·수생태 등 다양한 시각에서 접근하여 학제간 융합연구를 통해 기초 데이터를 상호교환하고, 기존의 혼합대 조사에 부족한 부분을 해결할 필요가 있다. 향후 하천 기저유출 및 혼합대 기초자료 구축, 혼합대 흐름 정량화, 하천복원사업에 의한 혼합대 영향 규명 등의 연구를 수행함으로써 혼합대를 체계적으로 관리할 수 있는 기술 방안을 제시할 필요가 있다.

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