• 제목/요약/키워드: Sediment Concentration

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SED2D모형을 이용한 저수지 퇴사거동 모의-모의시간간격의 민감도를 중심으로 (Simulation of Sediment Deposition Behavior in a Reservoir using a SED2D model: Focusing on Sensitivity of Simulation Time Step)

  • 김대근
    • 상하수도학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.87-95
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    • 2012
  • In this study, the following conclusions were obtained from an investigation of the effect of the simulation time step on the simulation results of the two-dimensional, vertically averaged sediment transport model SED2D and an analysis of the deposited sediment distribution in suspended sediments of reservoirs according to grain size. The simulation time step has a significant effect on the deposited sediment distribution in a reservoir. In particular, if the simulation time step is set to be excessively large, physically invalid results are obtained. Additionally, in order to determine an appropriate simulation time step for SED2D, the selection of a simulation time step that will allow the analysis of the suspended sediment concentration profile at the main points of the simulation domain is necessary. The deposited sediment distribution in a reservoir according to grain size, including suspended sediments of clay, silt, and sand, was successfully simulated. Such information will prove valuable in application to the establishment of efficient management and reduction measures of reservoir sediment deposits.

실험수로에서 신호대잡음비와 부유사농도의 상관관계 분석 (Correlation Analysis of Signal to Noise Ratio (SNR) and Suspended Sediment Concentration (SSC) in Laboratory Conditions)

  • 서강현;김동수;손근수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권5호
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    • pp.775-786
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    • 2017
  • 유사량 자료는 하천을 유지 관리하기 위하여 지속적으로 확보할 필요가 있다. 최근 해외에서는 유사량 자료 확보의 효율성 제고를 위해 초음파도플러유속계를 이용하여 간접적으로 유사량을 관측하는 연구가 시도되고 있다. 그러나, 기존 연구의 경우 주파수가 낮은 저주파 초음파도플러 유속계를 이용하여 대하천 및 실제 하천에서만 연구가 수행되었다. 이에 본 연구에서는 3 MHz의 높은 주파수가 적용된 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)를 유량과 유사량 통제가 가능한 실험수로에 적용하여 획득한 신호대잡음비(SNR)를 이용하여 입경에 따른 초음파의 반사특성을 규명하고, 대하천을 기반으로 개발된 신호대잡음비 보정 알고리즘의 적용성 검토를 실시하며, 보정된 신호대잡음비를 활용하여 실험수로 규모의 하천에서 유사량 측정 가능성을 검토하였다. 이를 위해, 레이저부유사측정기(LISST-100X)를 활용하여 실측 부유사농도 데이터를 획득하고 신호대잡음비와의 상관관계를 분석하였다. 또한, 수로 전 단면에 균일한 유사를 공급하기 위해 실험수로 규격에 맞게 유사공급장치를 제작하였으며, 초음파 반사특성 규명을 위해 입경이 다른 두 종류의 유사(Silt, Sand)를 활용하여 실험을 수행하였다. 기존 신호대잡음비 보정 알고리즘을 실험수로 측정결과에 대해 적용성 검토를 실시한 결과, 적절한 보정 결과를 보여 보정 알고리즘이 실험수로 규모에도 적용 가능함을 확인하였으며, 보정된 신호대잡음비와 부유사농도 사이의 상관관계 경향을 분석한 결과, 실트와 모래에 대해 전체적으로 일정한 연관성을 보여, 향후 추가적인 연구를 통해 신호대잡음비를 이용한 간접적인 유사량 관측이 가능할 것으로 사료된다.

석탄회 조립물의 피복에 따른 연안 오염퇴적물의 저서환경 변화 (Changes in Benthic Environments in Polluted Coastal Sediment Using Granulated Coal Ash as a Cover)

  • 정일원;김경회
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.67-73
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    • 2019
  • 연안지역의 오염된 저서환경을 개선 및 관리하기 위한 피복재의 성능 평가를 위하여 Mesocosm 실험을 수행하였다. 석탄회 조립물을 연안 오염 퇴적물에 피복하고 1, 3, 6개월 후의 pH, ORP(Oxidation Reduction Potential), 인산염 및 황화수소 농도 변화를 조사하였다. 석탄회 조립물에 함유되어 있는 산화칼슘은 가수분해 과정에 의해 산성화 된 퇴적물을 중화시키는 것으로 조사되었다. 또한 석탄회 조립물에서 용출되는 칼슘 및 실리카 이온은 퇴적물 간극수 중의 인산염을 침전시켜 퇴적물 내의 인산염 농도를 84.31 % 감소시키는 것으로 조사되었다. 황화수소 농도는 1개월 만에 133.5 mg/L가 감소하였으며, 이는 황화수소가 석탄회 조립물 중의 산화망간과의 화학적 반응을 통해 침전되고, 퇴적물의 투수성 향상으로 퇴적물 내부의 혐기성이 약해졌기 때문으로 판단된다. 이상의 Mesocosm 실험 결과를 통해 석탄회 조립물을 오염된 퇴적물 상부에 피복하는 기술은 저서환경 개선에 효과적인 것으로 판단된다.

낙동강 하류의 하상구조와 오염물질과의 상관관계 연구 (A Study on the Relation between Riverbed Structure and Pollutant Concentration in Downstream of Nakdong River)

  • 황선출;정성욱
    • 한국환경과학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.481-494
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    • 1996
  • This study was performed to investigate the relationship between concentrations of heavy metals in sediment and the depths of 27 sampling sites along the West Nakdong river in downstream of Nakdong River. The deepest site was Kangdong bridge nearby 20ft. From here, the depth was shallowed to Chidong gradually. In each site the smaller mesh was, the liger concentration of heavy metal becomed. Concentration of Zn, Cd, Cr and Cu at inflow point of Shinoe stream was 576.016 ppm, 262.307 ppm, 68.674 ppm and 61.634 ppm, respectively, the concentration was the higest at this point. From here, it was lowered gradually. The concentration of heavy metal at inflow point of Joman river was 155.328 ppm, 56.485 ppm, 25.200 ppm and 31.172 ppm, respectively, those concentrations were liger than other points with the exception of Shinoe stream. Therefore, woman river and Shinoe stream were the major source of pollution in West Nakdong river. Among two sources Shinoe stream was more important source of pollution. West Nakdong river has become lake by Noksan floodgate because it's pollution has had influence on Bonglim.

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인간활동으로 인한 부유토양유출의 환경변화 (Environmental Change of Suspended Sediment Discharge by Human Action)

  • 박종관
    • 한국환경과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.153-160
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    • 1993
  • 산지유역에서 토사공급과 이동에 관한 문제는 동적지형학뿐만 아니 수문학적 순환의 입장에서 매우 중요하다. 토사유출 자연의 개변정도등 지형학적 요인에 크게 지배된다. 본 연구에서는 강우시 자연의 개변정도가 서로 다른 유역에서 유출되는 부류토량을 비교하여 부류토사 유출과정과 메타니즘을 알아 보았다. 강우강도가 유사한 30mm의 비가 내렸을때 채석장이 분포하고 있는 인공개변유역의 부유토사농도는 최고 27,000mg/l인 반면, 백연유역의 부유토사농도는 270mg/l에 불과해 100배 정도의 농도차이가 나타났다. 또 인공개역중에서도 인공개변도에 따라 최대부유토사양도 6,400mg/l에서 27,000mg/l까지 다양하게 관측되었다. 일반적으로 부유토사 공급원은 자연유역의 경우 하상, 하안, 그리고 하도주변하도입이며, 인공개변유역은 사면등의 하도외 지역이다.

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폐탄광 배수에 의해 오염된 하천의 화학적 특성과 미생물 활성 (KDICical Characteristics and Microbial Activity of Streams Contaminated by The Abandoned Coal Mine Drainage)

  • Cho, Kyoung-Suk;Ryu, Hee-Wook;Chang, Young-Keun
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제19권5호
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    • pp.365-373
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    • 1996
  • A survey was carried out to investigate the contamination of streams by the acid mine drainage originated from the abandoned coal mines and coal refuse piles. The physico-KDICical characteristics such as pH, sulfate and elements concentrations in the water and sediment in streams were analyzed. Microbial activity in the sediment was evaluated by measuring dehydrogenase activities. At sites contaminated by acid mine drainage, the pH of the water and sediment declined to acidic range from neutral due to the accumulation of sulfate. The dehydrogenase activity ranged from 12 to $170{\mu}g-TPF{\cdot}g-dry\;soil^{-1}{\cdot}24h^{-1}$ at the contaminated sites, whereas uncontaminated sites had activities of 1,176~4,259 ${\mu}g-TPF{\cdot}g-dry\;soil^{-1}{\cdot}24h^{-1}$. The dehydrogenase activity was significantly affected by low pH of the sediment, indicating that high concentration of sulfate inhibited microbial activity. The concentrations of heavy metals such as Pb and Fe in contaminated sdeiment (37~46 ppm Pb; 46,000~464,000 ppm Fe) were much higher than those in the uncontaminated sediment. The concentration of Al in the contaminated water acidfied by coal mine drainage was in the range of 11 to 42 ppm. Compared with those in the uncontaminated sediment, the concentrations of Mn, Mg and Ca in contaminated sediment were low because of the leaching from soil to water by the acidfied stream water.

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Chironomus riparius의 급성 및 만성영향에 의한 농약의 퇴적토 독성평가 (Sediment Toxicity Assessment of Pesticides using Chironomus riparius Acute and Chronic Effect)

  • 박정은;황은진;장희라
    • 한국환경농학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.80-86
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    • 2017
  • BACKGROUND: Pesticides is exposed in an aquatic environment and effected to benthic animals. Especially, sediment-associated pesticides is required for determination of sediment toxicity on aquatic organisms. This study was conducted to evaluate the impact of six pesticides (chlorfluazuron, difenoconazole, dithianon, flufenoxuron, flutianil, pendimethalin) on Chironomus riparius in aquatic ecosystems. METHODS AND RESULTS: Chlorfluazuron, difenoconazole, dithianon, flufenoxuron, flutianil and pendimethalin were used as a model compounds, which have a sediment-associated potential ($K_{oc}$>3). Acute and chronic toxicity tests on Chironomus riparius were performed at six concentrations of each pesticide with four replicates of each based on OECD test guideline 235 and 218. The calculated 48-h $EC_{50}$ values of chlorfluazuron, flutianil, pendimethalin, difenoconazole, dithianon and flufenoxuron were 6.72, 2.55, 2.27, 0.77, 0.30 and 0.11 mg/L, respectively. Flufenoxuron was the lowest 48-h $EC_{50}$ value in this study. The No Observed Effective Concentration (NOEC) and the Lowest Observed Effect Concentration (LOEC) of flufenoxuron for Chironomus riparius in 28-days test were 30 and $60{\mu}g/kg$, respectively. CONCLUSION: Pesticides of the sediment-associated have the potential effect for Chironomus riparius in aquatic ecosystems. Therefore, sediment toxicity assessment of these pesticides should be further investigated to evaluate the impact to benthic organisms.

낙동강 하류의 유사특성과 낙동강하구둑 준설효과에 관한 수치모의 연구 (Numerical Modeling for Sedimentation Characteristics of the Lower Nakong River and Sediment Dredging Effects at the Nakdong River Estuary Barrage)

  • 지운;;박상길;김병달
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4B호
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    • pp.405-411
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    • 2008
  • 낙동강하구둑은 하구둑 상류로의 염수침입을 방지하여 지속적인 용수를 공급하기 위해 1987년에 건설되었으며 이후 매년 하구둑 상류 접근수로에 퇴적되는 유사를 제거하기 위해 준설 작업이 수행되어져 왔다. 준설작업뿐만 아니라 산업 및 주거 시설의 개발사업 등의 하천 환경 변화로 인해 하구둑 상류에서의 유사 이송 및 하상 특성은 꾸준히 변화되어 왔으나 하구둑이 건설된 이 후 유사이송 및 하상변동에 대한 현장 모니터링 및 연구는 활발히 수행되지 못하였다. 이에 본 논문은 낙동강 하류의 대상구간에 대해 현장 측정 자료 및 과거 자료들을 최대한 활용하여 낙동강하류에서의 하상변동 및 계절별 유사농도 등의 변화를 분석하였으며 검증된 기초자료들과 준정상류 모형을 이용하여 하구둑 상류에 시행되고 있는 준설작업의 수행 여부에 따른 홍수 발생시 수위 변화에 대해서 수치모의를 실시함으로써 낙동강하구둑에서의 준설효과를 분석하였다.

실규모 현장 실험 기반 H-ADCP 초음파 산란도 활용 소하천용 하천 부유사 농도 측정 기법 개발 (Estimation of Suspended Sediment Concentration in Small Stream with Acoustic Backscatter from Horizontal ADCP based on Real-Scale Field Experiment)

  • 서강현;김동수;손근수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.1023-1035
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    • 2016
  • 부유사 농도는 유사이송해석, 하천 및 구조물의 안정성 평가 등에 있어서 매우 중요한 자료라 할 수 있다. 그러나, 국내의 경우 주로 재래식 채집방식으로 유사량을 관측하고 있어 유사량 자료가 현저히 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 수평초음파도플러유속계(H-ADCP)에서 제공하는 신호대잡음비(SNR)와 레이저부유사측정기(LISST-100X)를 활용한 실측 부유사농도와의 상관관계를 구축하여 H-ADCP를 활용하여 공간 시간적으로 정밀한 유사량을 지속적으로 추정할 수 있는 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해 H-ADCP의 신호대잡음비 보정식을 개발하였으며, 실규모 하천에서 유사를 인위적으로 공급하며 H-ADCP와 LISST를 활용하여 신호대잡음비와 부유사농도 자료를 계측하고, 개발된 보정식이 적용된 신호대잡음비-부유사농도(SNR-SSC) 관계식을 시범적으로 구축해 보았다. 구축한 SNR-SSC 관계로부터 상관계수 0.85~0.88의 상대적으로 높은 상관도를 가진 선형회귀식을 구성할 수 있었으며, 본 연구 결과는 자동유량측정장치로 사용되고 있는 H-ADCP를 적절히 활용할 경우 실시간 유사량 관측이 가능하다는 점을 시사한다.

고립파에 의한 경사면에서의 부유사 제승의 불확실성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on The Uncertainty of Suspended Sediment Pickup on Slope by Solitary Wave)

  • 조재남;정석일;이승오
    • 한국안전학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.61-67
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    • 2017
  • Suspended sediment transport plays principal roles in morphological process of natural coastals. It is needed to understand the reason why interaction characteristics of solitary wave and suspended sediment. The present study shows that suspended sediment pickup derived on solitary wave celerity. The 2D prismatic open channel length is 12 m, width is 0.8 m, height is 0.75 m and slope is 1/6. Generation of solitary wave is used by rapidly opening the sluice gate. Bottom surface sediments are laid movable slope section by 0.03 m thickness and experimental sediments are used anathracite and jumoonjin sand. Techniques of suspended sediment pickup rate are designed equipment ASC(Absorptive Suspended sediment Collector). It could directly absorb 5 points suspended sediment by channel water depth. Solitary wave celerity is measued by ADV(Acoustic Doppler Velocimeter). Mounted two video cameras(Model No. : Sony, HDR-XR550) are used to image processing of suspended sediment concentration and turbidity. Suspended sediment pikcup rate(Einstein, 1950) is analyzed to nondimensionalization based on solitary wave celerity. The suspended sediment pickup rate is suggested that more effective plunging breaking type than spilling. The results indicates fundamental suspended sediment transport mechanism between solitary wave celerity and suspended sediment pickup based on laboratory experiments. Finally, the present study suggests that suspended sediment pickup rate by solitary wave is used only characteristics of sediment and solitary wave celerity.