• 제목/요약/키워드: Sea water intrusion

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Challenges of Groundwater as Resources in the Near Future

  • Lee, Jin-Yong
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제20권2호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • Groundwater has been a very precious resource for human life and economic development in the world. With increasing population and food demand, the groundwater use especially for agriculture is largely elevated worldwide. The very much large groundwater use results in depletion of major aquifers, land subsidences in many large cities, anthropogenic groundwater contamination, seawater intrusion in coastal areas and accompanying severe conflicts for water security. Furthermore, with the advent of changing climate, securing freshwater supply including groundwater becomes a pressing and critical issue for sustainable societal development in every country because prediction of precipitation is more difficult, its uneven distribution is aggravating, weather extremes are more frequent, and rising sea level is also threatening the freshwater resource. Under these difficulties, can groundwater be sustaining its role as essential element for human and society in the near future? We have to focus our efforts and wisdom on answering the question. Korean government should increase its investment in securing groundwater resources for changing climate.

Modification of Sea Water Temperature by Wind Driven Current in the Mountainous Coastal Sea

  • Choi, Hyo;Kim, Jin-Yun
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
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    • pp.177-184
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    • 2003
  • Numerical simulation on marine wind and sea surface elevation was carried out using both three-dimensional hydrostatic and non-hydrostatic models and a simple oceanic model from 0900 LST, August 13 to 0900 LST, August 15, 1995. As daytime easterly meso-scale sea-breeze from the eastern sea penetrates Kangnung city in the center part as basin and goes up along the slope of Mt. Taegullyang in the west, it confronts synoptic-scale westerly wind blowing over the top of the mountain at the mid of the eastern slope and then the resultant wind produces an upper level westerly return flow toward the East Sea. In a narrow band of weak surface wind within 10km of the coastal sea, wind stress is generally small, less than l${\times}$10E-2 Pa and it reaches 2 ${\times}$ 10E-2 Pa to the 35 km. Positive wind stress curl of 15 $\times$ 10E-5Pa $m^{-1}$ still exists in the same band and corresponds to the ascent of 70 em from the sea level. This is due to the generation of northerly wind driven current with a speed of 11 m $S^{-1}$ along the coast under the influence of south-easterly wind and makes an intrusion of warm waters from the southern sea into the northern coast, such as the East Korea Warm Current. On the other hand, even if nighttime downslope windstorm of 14m/s associated with both mountain wind and land-breeze produces the development of internal gravity waves with a hydraulic jump motion of air near the coastal inland surface, the surface wind in the coastal sea is relatively moderate south-westerly wind, resulting in moderate wind stress. Negative wind stress curl in the coast causes the subsidence of the sea surface of 15 em along the coast and south-westerly coastal surface wind drives alongshore south-easterly wind driven current, opposite to the daytime one. Then, it causes the intrusion of cold waters like the North Korea Cold Current in the northern coastal sea into the narrow band of the southern coastal sea. However, the band of positive wind stress curl at the distance of 30km away from the coast toward further offshore area can also cause the uprising of sea waters and the intrusion of warm waters from the southern sea toward the northern sea (northerly wind driven current), resulting in a counter-clockwise wind driven current. These clockwise and counter-clockwise currents much induce the formation of low clouds containing fog and drizzle in the coastal region.

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The oceanic condition of the Tsushima Warm Current region the southern part of the East Sea (Sea of Japan) In June, 1996

  • 이충일;조규대
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.167-174
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    • 2003
  • Oceanic conditions of the Tsushirm Wann Current (1WC) region in the southern area if the East Sea (the Japan Sea) are examined using data obtained from a CREAMS (Circulation Research if the East Asian Marginal Seas) cruise in June 1996. In 1990s, a lower temperature appears in $19\%$ and in this period, two branch of the TWC exist and the first branch of the TWC flows inshore if the Japanese coastal region compared to tfr1t in the other years, especially in the sfr1llower water layer at less th:1n about 2mm. The TWC cored with the higher salinity (>34.6 psu) is clearly observed over the continental shelf zone in the Japanese coastal region and offshore and identified by geostrophic calculation Intrusion if the TWC into the East Sea through the Korea Strait (the Tsushima Strait) makes the density structure in the water column change and the water mass in the TWC region is unstable based on Brunt- Vaisala frequency.

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지하공간건설 시 해안인근 담수-해수 혼합대의 지화학적 진화 (Geochemical Evolution of Mixing Zone with Freshwater and Seawater near the Coast Area during Underground Space Construction)

  • 김지연;김병우;권장순;고용권
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제20권7호
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    • pp.90-102
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    • 2015
  • To understand the hyrogeochemical variation of bedrock aquifer during underground space construction, various graphical methods including multiple-component plots and chemical trends were used to estimate the mixing rate between seawater and freshwater and to investigate the evolution of water quality. The water chemistry and mixing rate between fresh and sea waters, which are generally localized in the construction area (MW-7, in land), shows typical characteristics of freshwater that doesn’t affect its validity as seawater intrusion. Especially, the water chemistry of a MW-4 (coastline) was classified as Na-Cl type, Na-HCO3 type, and Ca-Cl type due to the influence of the seawater intrusion. And hydrogeochemical and isotopic data show that local freshwater is subjected to geochemical processes, such as reverse ion-exchange. Throughout the Chadha’s diagrams, four different case histories with the temporal and spatial variation of groundwaters in the study area were proposed, which is recommended to interpret the hydrogeochemical reactions effectively.

여름철 및 겨울철 수괴에 따른 대한해협의 동물플랑크톤 분포 양상 (Patterns of Zooplankton Distribution as Related to Water Masses in the Korea Strait during Winter and Summer)

  • 장민철;백승호;장풍국;이우진;신경순
    • Ocean and Polar Research
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    • 제34권1호
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    • pp.37-51
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    • 2012
  • We investigated the distribution and species composition of zooplankton in relation to hydrographical characteristics in the Korea Strait during the winter (February) and summer (July) of 2009. Satellite images of sea surface temperatures and in situ CTD data showed that the southeastern water zone (St3-5) off Jeju Island was strongly influenced by the Tsushima Current during both the winter and summer, whereas the Changjiang Diluted Water, characterized as water with relatively low salinity, was evident in the coastal waters of Jeju Island during the summer. During winter, zooplankton abundance was significantly higher than in the summer, with dominance by copepods, ostracods, siphonophorans, appendicularians, and nauplii. In both seasons, copepods represented >70% of the total zooplankton population. Calanus sinicus, a large calanoid copepod, was dominant in near the coast, and that may be associated with the intrusion of low salinity water (i.e., the Changjiang Diluted Water) along the coast. The abundance of P. parvus s.l. and A. omorii, known as neritic copepods, was mainly associated with the Korea Southern Coastal Water. Foraminiferans, Ostracods, O. plumifera, and P. aculeatus were concentrated in the southeastern water off Jeju Island during both seasons; showing their association with the Tsushima Current, which is characterized warm, high salinity water. Our results suggest that the distribution, abundance, and species composition of zooplankton are highly influenced by different water masses in the Korea Strait.

투수성 호안제체을 통한 해수교환을 고려한 해수유동 모의 (Coastal Water Circulation Modeling with Water Exchange through Permeable Dike)

  • 정태성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.301-307
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    • 2006
  • 서해안과 같이 큰 조차를 가진 연안해역에서 항만건설과 매립사업이 널리 진행되고 있으며, 대부분의 사업은 방조제 건설을 필요로 한다. 대부분의 방조제는 내부와 외부사이에 해수가 교환되지 않으나, 사석만을 사용해서 축조된 방파제와 가호안의 투수성 제방에서는 해수가 교환된다. 내부의 수면은 외부 조위의 변화에 따라 시간에 따라 변화하나 그 조차는 해수교환시 제방에서의 큰 마찰로 인하여 외부보다는 작다. 지금까지의 연구에서는 제방을 통한 해수교환을 무시하는 것이 조석모델링에서 일반적이다. 이는 내부의 해수면 변화를 계산할 수 없을 뿐 아니라 물막이 공사와 같이 일부 개방구간이 존재하는 경우에 개방구간만을 통한 해수교환량만을 고려하고, 제체를 통한 해수교환량을 무시하여 내부의 조위와 실제 해수교환량을 부정확하게 계산한다. 본 연구에서는 지하수이론을 이용하여 해수유동모의시 투수성 제체를 통한 해수교환량을 정확히 고려할 수 있도록 하였다.

The Movements Of The Waters Off The South Coast Of Korea

  • Lim, Du Byung
    • 한국해양학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.77-88
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    • 1976
  • The water movements in the south sea of Korea are deduced from the distributions of water properties. In summer the flow path of the Tsushima Current is deflected off from the Korean coast; between the coast and the current there exist eddies. Cyclonic eddies are particularly dominant in the southeastern area of Sorido Is. In winter, the sunken coastal water flows out along the bottom toward the southeast, and compensation is made at the surface by the coastward intrusion of off-shore waters. The so-called coastal counter- current of the area seems to be a cyclonic eddy which prevails in summer and autumn.

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지하수 수질 관측에 의한 제주도 대정수역의 지하수계 및 오염특성 분석 (Interpretation of Groundwater System and Contamination by Water-Quality Monitoring in the Daejung Watershed, Jeju Island)

  • 우남칠;김형돈;이광식;박원배;고기원;문영석
    • 자원환경지질
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    • 제34권5호
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    • pp.485-498
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    • 2001
  • 본 연구는 제주도 남서부의 대정수역 30개의 우물에 대하여 지하수 수질의 주기적 관측을 통하여 이 지역의 지하수 수질과 오염의 시공간적 변화 특성을 규명하고자 실시되었다. 수질 분석은 주 양.음이온 및 산소-수소-질소 등위 원소에 대하여 이루어졌다. 연구지역의 지하수 수질은 Na(Mg)-HCO3 유형이 우세하며, 국지적으로는 Ca-HCO$_3$, NaCl 유형 등도 나타난다. 지하수 시료의 주 이온함량 린 EC 값의 변화, 질산성질소와 염소이온과의 상관관계 등으로 부터 지하수 수질의 시공간적 변화는 국지적으로 발달된 지하수 유동경로의 변화, 강우의 함양과 이에 따른 지표오염 물질의 유입, 해안지역에서의 해수침투 등에 의해 복합적으로 영향을 받고 있는 것으로 해석된다. 질산성질소에 의한 오염도의 변화는 강우의 함양사건에 직접적으로 관계된다. 질간성질소의 월별 농도를 보면, 정도의 타이는 있으나 강우 후 2~8배의 농도 증가를 보이고 있다. 지하수의 산소 . 수소 동위원소비는 시기별로 채취된 피하수가 서로 다른 강우로부터 기인하였음을 지시한다. 질소 동위원소 자료를 사용하여 지하수의 질산성질소 오염원을 정성적으로 추분하고, 공간적인 오염 영향범위를 평가하였다. 축산폐수의 영향을 받은 것으로 사료되는 지역에서는 상대적으로 NO$_3$-N농도가 높고 $\delta$$^{15}$ N의 값도 5$\textperthousand$ 이상으로 나타난다. 동남부의 농작지역에서는 NO$_3$-N 농도는 논으나 $\delta$$^{15}$ N의 값은 5$\textperthousand$ 이하로 나타난다. 지하수의 지속적인 수질관측 자초는 지하수 함양과 이에 따른 지표오염물직의 유입에 의한 지하수 오염현상을 시 .공간적으로 평가하고 예측하는데 중요한 요소로 활용할 수 있다.

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중-동 제주 수역의 지하수 개발로 인한 해수침투 (Seawater Intrusion due to Ground Water Developments in Eastern and Central Cheju Watersheds)

  • 박남식;이용두
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.5-13
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    • 1997
  • 제주도는 예상되는 물 부족분을 충당하기 위하여 대규모 지하수 개발을 계획하고 있다. 효율적인 지하수 자원의 관리를 위해서는 개발에 대한 영향평가가 선행되어야 하는데 제주도에서는 지역의 특성상 해수의 영향을 고려해야 한다. 본 연구에서는 가상의 지하수 개발에 대한 중-동제주 수역의 해수쐐기의반응을 해석하였다. 해석 방법으로는 담수와 해수의 동수역학을 동시에 고려하는 비확산 전산모형(sharp interface numerical model)을 이용하였다. 모델링에서 사용된 단계적 지하수 개발 일정은 제주도 광역상수도개발 계획과 동일한 비율과 시간 간격에 따라 설정되었다. 모델링 결과 해수쐐기(saltwater wedge)는 지역에 따라 1km이상 침투하는 것으로 예측되었다. 이러한 결과는 해수쐐기를 고정된 것으로 가정하여 담수의 흐름만을 고려한 모델링을 바탕으로 한 영향평가의 신뢰성에 의문을 가지게 한다.

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작은 만에서 식물플랑크톤 생체량과 생산력 변화에 대한 외부 물의 정기적인 침입 효과의 모델링 (Modeling the Effects of Periodic Intrusions of Outer Water on the Variation in the Phytoplankton Biomass and Productivity in a Small Embayment)

  • Ougiyama, Shu;Koizumi, Tsuneyoshi;Takeoka, Hidetaka;Yuichi, Hayami
    • 생태와환경
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    • 제37권4호통권109호
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    • pp.455-461
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    • 2004
  • 본 연구는 Kitanada 만에 있어서 식물플랑크톤 생체량의 변동기구에 대한 세기와 주기성이 다른 두 가지 형태의 외양수유입 (급조(急潮) 및 bottom intrusion)의 영향을 만의 환경조건을 고려한 수식모델을 이용하여 분석하였다. 외양수 유입의 간격이 길어지고 진폭이 작아짐에 따라 만 내의 식물플랑크톤 생체량이 커졌으나, 이와는 반대로, 유입간격이 짧아지고 진폭이 커질수록 식물플랑크톤의 성장률은 높아졌다. 이 결과는 유입이 약해짐에 따라 만의 해수교환이 감소하고 만내의 식물플랑크톤이 높은 밀도로 축적됨을 시사하였다. 또한, 외양수유입에 의해 해수교환이 활발해짐에 따라 빛의 효율적 이용이 가능하여 식물플랑크톤의 성장률이 향상되었다.