The control of nonpoint source pollution is essentially needed to successfully perform the Total Maximum Daily Load program. Of the various land uses in the nonpoint source, the paved areas such as a parking lot and a bridge are stormwater intensive land uses because of high imperviousness and high pollutant mass emissions. This research was performed to understand the magnitude and nature of the stormwater emissions with the purposes of quantifying stormwater pollutant concentrations and mass emission rates from a parking lot and a bridge. Two monitoring sites in Kongju city were equipped with an automatic rainfall gages and an automatic flow meter for accumulating the data such as rainfall, water quality and runoff flow rates. This paper will summarize the metal concentration changes during the storm duration and metal EMCs to characterize the concentration profiles in a parking lot and a bridge. Also a new concept, dynamic EMC, will be proposed to find the relationship between EMC and first flush effect. It can be used to determine the economical treatment criteria in best management practices.
The water of rivers and lakes are affecting by point and nonpoint source pollutions. The point source pollution can be controlled by establishing the treatment plants. However, nonpoint source pollution by various human activities is not easy to be controlled because it is difficult to determine the exits of the water flow and have many exit points. Due to contribution of nonpoint source pollution, the achievement ratio of water quality in rivers and lakes is not high. TMDL is the outstanding water quality control policy because all of the pollutant loadings from the watershed area are counting on the input loads. Our aqua-ecosystem has self-purification process by biological, physical and ecological processes. The self-purification process can remove the pollutant load from background concentrations. Usually forest area is main source of background concentrations. In Korea, about 70% of the national boundary area consists of mountains. This study is conducting as part of long-term monitoring to determine the Event Mean Concentration during a storm. The monitoring was performed on a broad-leaved tree area.
농업지역에서 발생하는 비점오염물질은 타 지역에 비해 넓은 면적에서 배출되기 때문에 수질관리를 위해서는 발생원 제어와 배출수 관리와 같은 다양한 오염원 저감대책이 필요하며, 이를 위해서는 유역특성을 고려한 오염원별 배출량 및 최적관리방안에 따른 수질개선 효과를 정량적으로 파악할 필요가 있다. 이에 본 연구는 Hydrological Simulation Program-FORTRAN(HSPF)모델을 활용하여 유역내 오염원별 부하 및 주요 오염원저감방안에 대한 수질개선효과를 분석하여 농업지역의 비점오염관리대책 수립 지원을 목적으로 하였다. 연구지역은 경남 창녕군 계성천 유역으로 전체 면적대비 농업지역이 약 26.13%로 산림을 제외하고 지배적인 토지이용을 가지며, 주요 오염원은 농업활동에 기인하는 화학비료 및 액비살포와 축사에서 발생하여 야적 또는 농지에 살포되는 축분을 포함하고 있다. 계성천 유역에 대한 HSPF 모델 구축시 화학비료와 액비 사용량, 소규모 축사의 축분 발생량과 공공하수처리장, 분뇨처리장, 마을하수도 및 개인오수처리시설 등 점오염원 영향을 고려하였다. 특히 본 연구에서는 영양염류의 식생흡수, 침적, 흡탈착, 깊은침투에 의한 손실 등 상세 순환기작모의가 가능하도록 NITR 및 PHOS모듈을 활용하였다. 구축된 모델은 유역말단의 2015~2020년 측정값을 토대로 보·검정을 수행하였으며 모델이 유량 및 수질을 적절히 모의하는 것을 확인하였다. 오염저감시나리오는 농업비점관리(배수물꼬관리, 완효성비료와 사용), 축산비점관리(액비저감, 소규모 축사 축분관리), 생활계오염원제어(개인오수처리시설 관리) 등 세 부문으로 구분하고, 달성기간에 따라 단기, 중기, 및 장기로 구분하여 부문별로 단계별 저감대책을 구성하였다. 개별시나리오 모의 결과 수질개선에 효과는 완효성비료의 대체사용>배수물꼬관리>소규모축사 축분관리 순으로 나타났다. 유역 전반에 모든 관리방안을 적용하였을 때 장기적으로 TN, TP의 연간부하량은 각각 40.6%, 41.1%, 연평균 농도는 각각 35.1%, 29.2% 감소되는 효과를 보였다. 본 연구를 통하여 농업활동 우세 유역에서의 다양한 오염원 저감시나리오별 수질개선효과에 대한 예측 및 이에 기반한 오염관리대책 우선순위 도출을 위한 합리적인 방법론을 제시하고자 한다.
이 연구에서는 서낙동강을 구성하는 소유역 중 대지면적 비율이 크고 인구밀도가 높은 해반천 유역의 유출 및 수질을 모의하기 위한 HSPF(Hydrological Simulation Program-FORTRAN)모형을 개발하였다. 유역에서 발생하는 비점오염 부하량을 관리하기 위한 세 가지 시나리오가 개발되어 모형에 적용되었고, 오염부하량의 감소와 부하지속곡선에 대비한 수질 기준 초과율이 분석되었다. 시나리오는 비점오염의 발생을 줄이기 위한 도로 청소, 다양한 저영향 개발 기법을 고려한 유출 저감 조치, 그리고 강으로 들어가는 비점오염원을 완화하기 위한 유입 저감 조치로 구성되었다. 첫 번째 시나리오에서는 김해시의 도로 청소 차량 수와 같은 실제 조건이 고려되었으며, 두 번째와 세 번째 시나리오에서는 적용 가능한 토지 이용별 면적의 50%에 저영향 개발 기법을 적용하는 것으로 적용되었다. 모든 세 가지 조치를 적용한 결과, BOD 오염 물질 부하가 58.28%, T-N은 58.49%, T-P는 51.56% 감소할 수 있는 것으로 도출되었다. 또한, 5년간 누적된 수질 측정의 60번째 백분위수를 목표 수질로 설정하고 구축된 유량지속곡선에 의한 초과율분석 결과, 결과적으로, BOD의 경우 조치 적용 전 41.57%의 초과율이 조치 후 16.32%로 감소하여, 초과율이 25.25% 감소하였다. T-N의 경우 조치 전 40.31%에서 조치 후 22.84%로, T-P의 경우 62.43%에서 27.22%로 감소하였다.
The purpose of this study is to estimate the characteristics and pollutant loadings of non-point pollutants that flowed in the streams on precipitation for pollutant loading reduction of Hwa-sung lake inflow streams. Although it has been made an effort to improve the water quality of Hwa-sung basin through the strategies for the preservation of water quality, it is shown that the water quality is not greatly improved. Because it has been industrialized and urbanized near Hwa-sung basin so that it is difficult to reduce the water pollution due to the increase in pollutant loadings of point and non-point sources. In this study, it is investigated the outflow characteristics of non-point pollutants that discharged with storm runoff and estimated the effect of runoff on Hwa-sung basin. The final goal of this study is to utilize the basic information for proper management and strategies of non-point sources on Hwa-sung basin. At the result of inflow streams, Ja-an stream that has the greatest pollutant loadings on precipitation is strongly influenced on the water quantity of Hwa-sung basin. On the other hand, it is shown that Nam-yang stream is strongly influenced on the SS concentration of Hwasung basin among them. Also, all streams; Nam-yang, Ja-ahn, Ah-eun stream; has the degree of slope more than or near 1 in the correlation results so that they have strong pollutant loading impact and the concentration of SS is the highest among other pollutants. So, specific studies on initial rain phenomena are more necessary to manage the pollutants economically. Also, the proper control of SS concentration is required to manage the effluent pollutants effectively on precipitation. So, it is necessary to consider the strategies for non-point pollutants as well as point pollutants when the new management is imposed to reduce the pollutant load for improvement of Hwa-sung basin.
최근 들어 오염총량관리제의 시행과 함께 비점오염원 관리의 중요성이 커지고 있다. 오염총량이란 하천수질의 개선을 위하여 도입하였으며 유역이란 개념을 도입하였다. 하천수계로 유입되는 오염물질 부하량은 점오염원 부하량, 비점오염 부하량 및 안전율의 합으로 산정이 되고 있다. 그러나 일반적으로 유역 및 강우 특성에 기인하여 유출되는 비점오염원의 특수성 때문에 안전율을 보통 10% 정도로 두고 있다. 이러한 불확실성은 다양한 요인에 기인하는데, 모니터링을 통한 기초자료의 부족이 가장 원인으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구는 다양한 비점오염원 중에서 포장율이 높아 오염물질의 유출이 높은 고속도로 지역에서의 오염물질 유출 부하 원단위 산정을 위하여 가장 필수적으로 요구되는 오염물질의 EMC 및 유출부하량 산정을 위하여 수행되었다. 고속도로의 경우, 높은 포장율과 많은 자동차의 운행으로 인하여 건조기간 동안 오염물질들의 축적이 높은 지역이며, 강우시 집중적으로 인근 수계로 유입되기에 비점오염원 관리에서 매우 중요한 토지이용으로 고려되고 있다. 그러나 현재 국내에서는 비점오염원에 관한 기초 연구가 미흡하여 고속도로 등을 포함한 각종 토지이용에서의 비점오염원에 관한 기초 자료의 부족이 매우 심각한 상황이다. 본 연구를 수행하기 위하여 국내 5개의 고속도로 지점에서 모니터링이 수행되었으며, 각 지점별 자동 유량 및 강우량 측정계를 설치하여 자료를 수집하였다. 모니터링 자료는 고속도로에서의 비점오염물질 EMC 및 부하량 산정을 위하여 사용되었다. EMC에 관한 95% 신뢰구간을 살펴보면, TSS의 경우 45.52-125.76 mg/L, COD는 52.04-95.48 mg/L, TN은 1.77-4.48 mg/L 그리고 TP의 경우 0.29-0.54 mg/L의 범위로 나타났다. 부하량에 관한 95% 확신범위는 TSS가 $712.7-2,418.4mg/m^2$의 범위를 보였으며, COD의 경우 $684.1-1,779.6mg/m^2$의 범위로 나타났다.
Characteristics of self-excited combustion oscillation are experimentally studied using confined premixed flames stabilized by a rearward-facing step. A new idea to suppress combustion oscillation was applied to the flames. The characteristics of unsteady combustion were examined, which is driven by forced pulsating mixture supply that can modulate its amplitude and frequency. The self-excited combustion oscillation having weaker flow velocity fluctuation intensity than that of the forced pulsating supply can be suppressed by the method. The effects of the forced pulsation amplitude and frequency on controlling self-excited combustion oscillations were also investigated comparing with the steady mixture supply. The unsteady combustion used in this experiment plays an important role in controlling self-excited combustion oscillations, and it also exhibits desirable performances, from a practical point of view, such as high combustion load and reduced pollutant emissions of nitric oxide.
The effects of unsteady combustion are experimentally studied using forced pulsating mixture supply. It was shown that unsteady combustion used in this experiment plays an important role in controlling self-excited combustion oscillations. It may also have desirable performances, from a practical point of view, such as high combustion load, augmented heat transfer, reduced pollutant emissions and so on. We examined the characteristics of unsteady combustion driven by forced pulsating mixture supply in a small duct-combustor with a rearward-facing step. Further, we found its influence on the onset of self-excited combustion oscillations, the possibility of suppressing self-excited combustion oscillations and the reason why the self-excited combustion oscillation was suppressed using the forced pulsating mixture supply, comparing with the steady mixture supply.
In this study, we conducted a survey to examine the runoff characteristics of nonpoint sources, which wash off pollutants from the surface of basin during rainfall and affect water pollution of streams. An Anyangchun basin in the region Ewiwang City was selected as a study site. The basin divided into several subbasins such as Wanggokchun, Ojeonchun, and Anyangchun based on the tributaries, which confluence to the main stream of Anyangchun. Four times of field examination had been carried out between July and August of 2000, and water quality data collected from the surveys had been analysed. The survey includes in-situ flow, DO and PH measurements in the outlet of catchment. Laboratory analysis includes BOD, TN, TP. From the result, pollutant by runoff of nonpoint sources were washed out along with stormwater in the beginning of rainfall, and flowed into streams resulted in stream pollution. In case of BOD, the load from Ojeonchun catchment, most of which included urban areas, took up 50% of the total load from the entire watershed. Thus, by the results, it is clear that runoff load by urban nonpoint sources plays an important role in the control and management of nonpoint sources for the watershed.
Most of domestic city is served combined sewer system among various sewer system like as separate sanitary, combined sewer system and storm sewers. During the wet weather, sewer and rainfall have been overflowed because it is over capacity of the combined sewer system; that is called combined sewer overflows(CSOs) This research was carried out to investigate runoff characteristics of combined sewer and to evaluate the effective CSOs volume in Hong-Chun gun. During wet weather, SS load of first rainfall at H-1, H-2, and H-3 were 600kg/event, 370kg/event, and 289kg/event, respectively. 55 load of second rainfall were 216kg/event, 113kg/event, and 37.2kg/event. When the first rainfall, event mean concentrations(EMCs) at each site were 702mg/L, 816mgjL and 861.5mg/L. The second rainfall's event mean concentrations(EMCs) were 99.9gm/L, 161.9mg/L, 103.6mg/L. Rrst flush coefficient b at each site were 0.237,0.166, and 0.151. When the first rainfall, the flow containing 80% of pollutant mass of CSOs at each site were 0.55, 0.23, 0.48 in first rainfall, respectively. The case of second rainfall were 0.79, 0.83, 0.81. Most of all, characteristics of rainfall like as analysis of first-flush, CSOs volume, pollutant loadings is investigated to decide intercepted volume for control of CSOs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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