• 제목/요약/키워드: Submerged vegetation

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침수식생 흐름의 특성을 반영한 난류모델링 (Turbulence Modeling considering the Effects of Submerged Vegetation Flows)

  • 송영대;이선민;최성욱
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.127-127
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    • 2017
  • 침수식생이 식재된 개수로에서 식생밀도에 따라 유동 및 난류의 특성이 변화된다. 이러한 특성은 식생에서의 유사, 영양물질, 용존 산소 등에 영향을 미치며 수중 생물의 서식에 변화를 준다. 따라서 침수식생이 식재된 개수로 흐름을 이해하는 것은 중요하게 여겨지고 있으며 많은 선행연구자들에 의해 실험 및 수치모의를 통해 활발히 연구되고 있다. 하지만 대부분의 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)를 기반으로 한 선행연구에서는 침수식생의 흐름 특성을 반영하지 않은 모형을 이용하여 정확한 모의 결과를 도출하지 못 하였다. 이에 정확한 침수식생 흐름을 수치모의하기 위해서는 침수식생 흐름의 특성을 반영한 지배방정식을 이용해야 한다. 본 연구의 목적은 침수식생 흐름의 특성을 RANS 모형 중의 하나인 SA (Spalart-Allmaras) model에 반영하고, 식생밀도에 따른 유동 및 난류량을 실측치와 비교하는 것이다. RANS 방정식을 이용하여 난류모델링을 하였으며, 난류폐합문제를 해결하기 위해서 modified SA model을 이용하였다. 침수식생에서의 흐름을 해석하기 위해 운동량방정식에 식생항력을 추가하였다. 선행연구자의 식생수로 실험을 바탕으로 모형검증을 하였으며, 식생밀도에 따라 평균유속 및 난류구조를 확인하였다.

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주암호 홍수조절지내 침수식물체별 생육특성과 영양염류 부하량 (Growth Characteristics and Nutrient Loads of Submerged Plants in Flood Control Reservoir around Juam Lake)

  • 서영진;서동철;최익원;임병진;박종환;김갑순;이준배;강석진;허종수;조주식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.922-928
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    • 2011
  • 주암호내 복내 홍수조절지에서 침수 식물체가 수질에 미치는 영향을 조사하기 위해 복내 홍수조절지 내에 자생하는 주요 우점종의 분포와 생육특성을 조사하였고, 이들 결과를 토대로 침수식물체의 영양염류 부하량을 조사하였다. 복내 홍수조절지의 전체 면적은 $1,848,568m^2$로 침수전 (5월 15일) 식생의 총 면적은 $1,146,849m^2$이었고, 8월 19일에는 집중강우로 인하여 식생이 서식하는 전체 홍수 조절지가 침수되었다. 침수지역내 우점 식생은 이삭사초, 물억새 및 매자기로 이삭사초가 전체 홍수조절지 면적의 87%를 차지하였다. 식생별 OM 부하량은 이삭사초가 $865,455kg\;area^{-1}$ (87.7%)로 가장 많았으며, 매자기 및 물억새가36,182 (4.0%) 및 $5,882kg\;area^{-1}$ (0.6%)이었다. T-N 부 하량은 이삭사초가 $17,441kg\;area^{-1}$로 전체 부하량 ($19,570kg\;area^{-1}$)의 약 56%를 차지하였고, 매자기 및 물억새가 3.9 및 0.8%를 차지하였다. T-P 부하량은 이삭사초가 87.6%인 $1,842kg\;area^{-1}$로 가장 높았다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, 복내 홍수조절지내 주요 침수 식물체는 침수 후 영양염류를 용출하여 주암호의 부영양화를 촉진시킬 수 있을 것으로 판단된다.

동복호 저수구역내 주요 침수 분포종별 생육 및 영양염류 함량 (Growth Characteristics and Nutrient Contents under Dominant Submerged Plants in Flood Control Reservoir around Dongbok Lake)

  • 서영진;이준배;서동철;강세원;이상규;최익원;임병진;김상돈;허종수;조주식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.836-841
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    • 2012
  • 동복호 저수구역내 침수된 식물체별 생육특성과 영양염류 함량 및 흡수량을 조사하기 위해 침수지역의 수위별 식물체의 분포와 생육특성을 각각 조사하였고, 자생하는 식물체들의 biomass 및 영양염류 흡수량을 조사하였다. 저수구역의 전체 면적은 $209,160m^2$로 침수 전 식생의 총 면적은 $156,871m^2$이었고, 7월 11일에는 장마로 인하여 식생이 서식하는 저수구역내 중부 및 하부가 침수되었다. 침수지역내우점 식생은 이삭사초, 돌피, 여뀌 및 털빕새귀리로 이삭사초가 전체 식생면적의 53.3%를 차지하였다. 동복호 저수구역내 주요 우점종의 분포비율에 따른 단위면적 당 ($m^{-2}$) O.M 총 흡수량은 이삭사초 ($204.5g\;m^{-2}$) > 털빕새귀리 ($40.6g\;m^{-2}$) > 여뀌 ($21.7g\;m^{-2}$) $\fallingdotseq$ 돌피 ($21.3g\;m^{-2}$) 순으로 높았다. T-N 총 흡수량은 이삭사초가 $1.30g\;m^{-2}$로 전체총 흡수량 ($2.55g\;m^{-2}$)의 약 51%를 차지하였고, 돌피, 여뀌 및 털빕새귀리가 각각 10, 13 및 12%를 차지하였다. T-P 총 흡수량은 이삭사초가 전체 T-P 총 흡수량의 51.8%인 $0.350g\;m^{-2}$로 가장 높았다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, 동복호 저수구역내 주요 침수 식물체는 침수 후 영양염류를 용출하여 동복호의 부영양화를 촉진시킬 수 있을 것으로 판단된다.

광주광역시 도심 하천의 이화학적 환경과 수생식물 분포 비교연구 (Comparison both Physicochemical Environment and Distribution of Hydrophytes in Rivers of Downtown Gwangju Metropolitan City)

  • 임동욱;유윤미;황인천
    • 환경생물
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    • 제23권2호
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    • pp.120-128
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    • 2005
  • 2003년 3월부터 10월까지 영산강 수계 중 광주시 권역에서 선택한 총 14개 조사지역에서 수질의 이화학적 환경과 수생식물의 분포를 분석하였다. 전체 수생식물은 35과 68속 85종 9변종으로 총 94분류군이 확인되었다. 수계별로 수질의 이화학적 환경에 따라 오염지역과 비 오염지역을 구분하고 수생식물 분포양상을 확인하였다. 그 결과 가장 오염이 심한 것으로 여겨지는 광주천의 하류인 유덕동 일대에서 오염된 곳에 주로 분포하는 흰 꽃여뀌와 소리쟁이 등이 우점하였으며, 침수식물과 부엽 식물은 전혀 확인되지 않았다. 황룡강 일대와 영산강 상부지역 일대는 비교적 수질이 양호하여 비오염지역으로 판단되며, 이 지역에서 생육하는 달뿌리풀, 고마리, 물억새 등이 분포하였다. 광주시를 통과하는 동안 생활하수가 많이 유입되는 광주천 하류는 수생식물이 생육하기 힘든 수질환경인 것으로 판단되므로. 수질환경 개선을 위한 노력이 절실히 필요 할 것으로 판단된다.

서낙동강 본류 및 낙동강 둔치 습지의 수생식물 생물량 분포 (Standing Crop Distribution of Aquatic Plants in the West Nakdong River and Riparian Wetlands in the Nakdong River)

  • 김구연;김지윤
    • 생태와환경
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    • 제47권1호
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    • pp.62-69
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    • 2014
  • Standing crop distribution of aquatic plants in the West Nakdong River and riparian wetlands in the Nakdong River were surveyed in May, July and September, 2010. Total 25 aquatic macrophyte species (submerged: 9, leaf-floating: 3, free-floating: 5, emergent: 8) were observed during the survey periods. Distribution area of aquatic plants and proportion of submerged communities were highest in Garakchi-deung ($212,032m^2$, 72.7%). The distribution area of aquatic plants was highest in Phragmites australis community ($421,584m^2$), followed by Hydrilla verticillata-Vallisneria natans community ($181,511m^2$), Potamogeton wrightii-Vallisneria natans community ($61,604m^2$), and Hydrocharis dubia community ($49,709m^2$). Garakch-ideung (212,032 kg) also had the highest aquatic plant production, followed by Suanchi-deung (15,546 kg), Daedong (5,813 kg), Dunchi-do (3,963 kg), Maekdo (1,463 kg), Yeommak (571 kg), Jungsa-do (530 kg), and Shinan (300 kg). Average standing crop of the study area were $147.8{\pm}20.8g\;DW{\cdot}m^{-2}$ in 1988, $96.1{\pm}20.0g\;DW{\cdot}m^{-2}$ in 2000, and $172.6{\pm}76.1g\;DW{\cdot}m^{-2}$ in 2010. For a sustainable management of river habitat and food source, aquatic plant should concurrently be surveyed with river environmental variables (i.e. sediment, nutrient, flow).

침입외래식물인 가시박과 털물참새피에 의하여 교란된 하안식생 (The Riparian Vegetation Disturbed by Two Invasive Alien Plants, Sicyos angulatus and Paspalum distichum var. indutum in South Korea)

  • 이창우;김덕기;조현석;이효혜미
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제2권3호
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    • pp.255-263
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    • 2015
  • 우리나라 하안역에서 외래식물 침입은 고유식물을 대체함으로써 생물다양성을 위협하는 가장 중요한 요인 중에 하나이다. 우리나라 고유 하안식생에 침입하는 두가지 주요 침입외래종인 가시박 (Sicyos angulatus)과 털물참새피 (Paspalum distichum var. indutum)가 고유 하안식생에 미치는 영향을 파악하기 위하여, 이 두 식물이 침입한 전국 하천의 22개 조사지점에서 식물상과 식생구조를 조사하였다. 가시박은 한반도 중부지방에 주로 침입하였다. 이 외래식물은 수로를 따라서 왕성하게 덩굴을 형성함으로써 제방 사면과 높은 고수부에서 교관목과 장경 초본의 고유식생을 피압하여 하천관리자에게 문제가 되고 있는 초본식물이다. 털물참새피는 한반도 남부지방에서 점차 확산되고 있다. 얕은 지하경과 왕성하게 분지하는 포복경을 가지고 있는 이 침입식물은 정체되거나 유속이 느린 물 위를 덮는 치밀한 매트를 형성하여 경쟁력이 약한 고유 침수식물이나 단경 정수식물을 위협하였다. 하천 하안지역에서 새로운 침입종의 도입을 방지하고 침입한 외래종을 방제하여 고유 하안식생을 보전하기 위해서는 이곳에서 인위 교란을 방지하고 적절한 외래식물 관리가 필요하다.

경상남도 황강 수계의 식물상과 식생의 특성 (The Characteristics of Flora and Vegetation in Hwang River, Gyeongsangnam-do)

  • 서정윤;박경훈;유주한
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.27-53
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    • 2013
  • This study is carried out to offer raw data and establish strategy for conservation and restoration of river ecosystem by objective surveying and analysing the flora and vegetation distributed in Hwang river, Gyeongsangnam-do. The flora identified in this site were 406 taxa including 95 families, 252 genera, 360 species, 3 subspecies, 40 varieties and 3 forms. The rare plants were 3 taxa including Sagittaria sagittifolia subsp. leucopetala, Hydrocharis dubia and Acorus calamus. The endemic plants were 4 taxa including Populus tomentiglandulosa, Salix koriyanagi, Paulownia coreana and Weigela subsessilis. The specific plants by floristic region were 17 taxa including Salix siuzevii, Poncirus trifoliata, Potamogeton maackianus and so forth. The naturalized plants were 39 taxa including Phytolacca americana, Chenopodium glaucum, Lepidium virginicum, Oenothera erythrosepala, Xanthium canadense, Lolium multiflorum and so forth. The invasive alien plants were Ambrosia artemisiifolia and Ambrosia trifida. The whole NI and UI were each 9.6% and 13.9%. The hydrophytes were 27 taxa including Marsilea quadrifolia, Nymphaea tetragona, Ceratophyllum demersum, Trapa japonica and so forth. In the results of growth forms of the hydrophytes, emergent species were 14 taxa, 3 taxa of floating-leaved species, 4 taxa of free-floating species and 6 taxa of submerged species. The dominant vegetations were Salix spp. community, Miscanthus sacchariflorus community, Phragmites japonica community and Phragmites communis community.

침수식생 하도의 식생층 평균유속 (Mean Velocity in Vegetation Layer of the Channel with Submerged Vegetation)

  • 송주일;김경범;김주형;윤세의
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.145-145
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    • 2012
  • 일반적으로 식생하도에서는 다양한 흐름저항 발생으로 인해 통수능은 감소하고 홍수위는 증가할 수 있다. 식생하도 흐름해석을 위해서는 복합적으로 발생하는 흐름저항이 합리적으로 산정되어야 한다. 하도 흐름에 식생을 고려하는 중요한 관점 중 하나는 식생높이에 대한 수심의 비이다. 본 연구에서는 수심이 식생높이보다 큰 즉, 침수식생 조건에서 식생층의 평균유속 산정식을 제시하고자 하였다. 문헌조사 결과 식생층의 평균유속 산정 방법은 크게 두 가지로 구분되었다. 첫 번째는 흐름을 정상, 등류로 가정하고 전 수심에 대한 힘의 평형을 해석하는 것이고(Stone and Shen, 2002), 두 번째는 2층 구조로 분리하여 식생층과 표면층사이에서 발생하는 전단력을 힘의 평형에 포함시키는 것이다(Baptist et al., 2007; Huthoff et al., 2007; Yang and Choi, 2010). Stone and Shen(2002)의 경우 일부 유속을 과대 산정하는 결과를 보였고, 이는 층간 전단력이 무시되었기 때문이다. 따라서 본 연구에서도 2층 구조론을 이용하였다. 그러나 식생의 밀도가 증가하게 되는 경우 식생이 차지하는 부피는 증가하는 반면, 바닥 전단력의 영향은 감소하게 되므로 식생의 부피는 고려하되 바닥 전단력은 무시하였다. 본 연구를 통해 제시한 식생층 평균유속식을 기존 연구의 수리모형실험 결과와 비교한 것은 <그림 1>과 같다. 비교적 일치하는 결과를 보였지만 Dunn et al.(1996), Rowinski et al.(2002)의 실험결과에 대해서는 유속을 과대 산정하는 것으로 나타났다. 이 들 실험조건의 특징은 침수비가 모두 2.0보다 작다는 것이다. 따라서 침수비 조건에 따라 전단력 ${\tau}_i$의 영향이 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 침수비 2.0을 기준으로 이보다 낮은 침수비에서는 전단력 ${\tau}_i$를 무시하고, 2.0이상에서는 ${\tau}_i$를 고려한 침수식생하도 식생층 평균유속 산정식을 제시하였고 수리실험결과와 비교한 결과 <그림 2>와 같이 수용할 만한 결과를 얻었다.

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New records of three lecanid rotifers(Rotifera: Monogononta: Lecanidae) from Korea

  • Yang, Hee-Min;Min, Gi-Sik
    • Journal of Species Research
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    • 제10권3호
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    • pp.262-266
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    • 2021
  • In this study, three lecanid rotifer species were newly recorded in Korea: Lecane inermis (Bryce, 1892), L. furcata (Murray, 1913), and L. nana (Murray, 1913). Most of the lecanid rotifers recorded in Korea have been collected from stagnant water, and Lecane furcata and L. nana were collected from a reservoir. In contrast, L. inermis was found in a soil sample. Lecane inermis is the first illoricated lecanid species reported in Korea. This species is distinguished from other illoricated species by its toes with relatively long claws. Lecane furcata is the most common lecanid rotifer in submerged vegetation. The morphological characteristics of its lorica are similar to many other lecanid rotifers, but it can be distinguished by its completely fused toes with a terminal fissure, an absence of antero-lateral spines, and the ratio of lorica/toe length. Lecane nana is most similar to L. tryphema Harring & Myers, 1926, but can be distinguished by the toe tips curved outwards. The three species in this study are considered to have a cosmopolitan distribution and have been recorded in many Asian countries. In this paper, we describe the morphological characteristics of the three lecanid species with trophi structures observed by scanning electron microscope.

댐 수위 변동에 따른 백곡습지의 수문지형 환경 변화 (The Variation of Hydro-Geomorphological Environment in Baekgok Wetland due to Water-Level Fluctuation of Reservoir)

  • 김동현;박종관
    • 한국지형학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.39-50
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    • 2017
  • This study was conducted to analyze the variation of hydro-geomorphological environment along Baekgok wetland, which experiencing periodical inundation, in that water-level fluctuation of reservoir caused by irrigation. Since the field data is unavailable, modeling techniques, involving models such as HSPF and TELEMAC-2D, have been applied to simulate hydrological cycle in watershed and hydrodynamics in channel scale. The result of simulation indicates that the water-level of reservoir determines both the water surface extension and water depth in the wetland. Furthermore, it also shows that water-level functions as a spatial limit factor for a fluvial environment and woody vegetation such as willow. The fact of which the scale of water-level fluctuation being larger than an average topographical relief along the wetland can explain the result. While the water-level kept high, the wetland is submerged and waterbody becomes lentic. In contrast, while the water-level is lowered, fluvial phenomena of which being dependent on flow rate and channel shape become active. Hence, the valid fluvial process is likely to take place only for 4 months annually just near the channel, and it advances to a conclusion expecting a deposition to be dominant among the wetland except for such area. It is anticipated that such understanding can contribute to establishing plans to preserve the geomorphological and ecological value of the Baekgok wetland.