• 산업기술연구
• /
• 제28권B호
• /
• pp.175-183
• /
• 2008

This study reviewed and compared the measured value with the calculated sediment loads value by the existing theory equation, after actually measuring the suspended load, focusing on locality river in Gangwon province. Next, it suggested the application problems of the existing sediment loads calculation equation in case of rivers in Gangwon province, and suggested the proper sediment loads calculation equation to rivers in Gangwon province, after implementing the statistical regression analysis by using the measured data for 5 rears, 2003 ~ 2007.

• 한국습지학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.67-78
• /
• 2003

The unsteady 2D convection and diffusion equation is solved numerically for the real-time simulation of suspended load propagation. The streamlined upwind scheme efficiently reduces numerical oscillations due to the high Peclet number in the convection dominant flow. By using the mixed boundary condition to express the external source terms or externally induced suspended load as a function of time in the algorithm, the model is capable of handling not only continuous load cases but also non-continuous suspended load influx. The suspended load transport modelwas verified using a case study for which an analytical exact solution is available and was applied to the real-time simulation of a suspended load influx case on the Mississippi River. The model algorithm can provide a framework upon which water quality as well as contaminant transport models can be built.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제43권3호
• /
• pp.321-335
• /
• 2023

자연하천에서의 유사량 계측은 하천공학적으로 중요한 의미를 가지지만 계측 방법의 비용 문제로 유사량 실측에 어려움이 따른다. 특히 소류사량 계측의 어려움으로 인해 주기적인 유사량 모니터링의 대부분이 부유사 농도 계측에만 제한되어 있는 실정이다. 본 연구에는 자동유량관측소에 설치된 횡방향 도플러 유속계(H-ADCP)의 후방산란값과 부유사 농도의 상관관계를 이용해 실시간으로 부유사 농도를 산정하고 총유사량을 산정하는 서포트벡터회귀 모형을 제안한다. 제안하는 실시간 총유사량 모니터링 시스템은 부유사 농도 모형과 수정 아인슈타인 방법을 모사하는 총유사량 산정 모형으로 구성된다. 각 모형의 매개변수와 입력변수는 K겹 교차검증 기반 격자검색 방법과 재귀적 특징 제거법을 이용해 결정되었다. 교차검증에서 부유사 농도 모형과 총유사량 산정 모형의 R²가 각각 0.885와 0.860으로 유사량-유량 관계곡선에 비해 정확한 것으로 나타났다. 시계열 유사량 관측을 통해 새로 제시되는 실시간 총유사량 관측 시스템이 자연하천에서 발달하는 유사량-유량 이력관계와 미세한 유량 변화에서 나타나는 유사량 변화를 성공적으로 관측할 수 있음을 확인했다. 본 연구에서 제안하는 방법은 마찰경사나 부유사 입도 등의 수리 조건을 가정할 필요 없이 H-ADCP의 원시자료만으로 부유사 농도와 총유사량을 산정할 수 있어 기존 방법에 비해 불확도가 적으며 경제적이다. 본 방법은 H-ADCP가 설치된 유사량 관측소에 광범위하게 적용 가능해 유사량 모니터링의 시간적 해상도를 경제적으로 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제33권6호
• /
• pp.815-825
• /
• 2000

Einstein(1942)의 부유사량 산정식 유도과정에 있어 몇 가지 문제점들을 개선하였다. 수류조건을 판별하여 완난류 조건에서 유속의 영점높이를 산정하는 방법을 제시하고 부유사량 산정식을 일반화할 수 있는 무차원수를 도입하였다. 또한, 기준점 농도 산정의 정확성을 개선하기 위하여 최근에 개발된 소류사량 산정식으로부터 관련치를 추정하였으며, 수치적으로 또는 도표를 이용하여 해를 구해야 하는 수심적분치의 근사식을 개발하였다. Einstein의 기존 부유사량 산정식과 개선된 부유사량 산정식의 정확도를 검토하여 Brownlie(1981)가 수집한 자료에 대한 산정결과를 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제37권12호
• /
• pp.1033-1041
• /
• 2004

현장에서 교란하지 않고 채취한 유사 시료의 침식률을 측정한 결과를 직접 활용하여 침식률을 계산하는 2차원 유사이동 수치모형을 수립하고, 적용성을 검토하기 위하여 미국 팍스강에서 홍수시 유사 수송과정을 모의하였다. 큰 전단응력 하에서도 침식률 측정이 가능한 Sedflume을 사용하여 현장에서 채취된 시료의 침식률이 깊이별, 전단응력 별로 측정되었다. 수치모형은 침식률 측정자료를 모형에서 직접 사용하며, 부유사와 소류사 이동을 모두 고려한다. 개발된 모형은 1차원 직선수로에서 유사수송에 대해 검증되었다. 홍수시 팍스강의 유사 수송과정을 모의하고 부유사 농도의 시간변화에 대해 검증한 결과, 모의결과가 관측치와 잘 일치하여 현장 침식률 값을 직접 사용하는 모형이 효과적임을 확인할 수 있었다.

• Ocean Systems Engineering
• /
• 제6권1호
• /
• pp.61-97
• /
• 2016

This is the second of two papers on the 3D numerical modeling of nearshore hydro- and morphodynamics. In Part I, the focus was on surf and swash zone hydrodynamics in the cross-shore and longshore directions. Here, we consider nearshore processes with an emphasis on the effects of oceanic forcing and beach characteristics on sediment transport in the cross- and longshore directions, as well as on foreshore bathymetry changes. The Delft3D and XBeach models were used with four turbulence closures (viz., ${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES) to solve the 3D Navier-Stokes equations for incompressible flow as well as the beach morphology. The sediment transport module simulates both bed load and suspended load transport of non-cohesive sediments. Twenty sets of numerical experiments combining nine control parameters under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were simulated. For each case, the general morphological response in shore-normal and shore-parallel directions was presented. Numerical results showed that the ${\kappa}-{\varepsilon}$ and H-LES closure models yield similar results that are in better agreement with existing morphodynamic observations than the results of the other turbulence models. The simulations showed that wave forcing drives a sediment circulation pattern that results in bar and berm formation. However, together with wave forcing, tides modulate the predicted nearshore sediment dynamics. The combination of tides and wave action has a notable effect on longshore suspended sediment transport fluxes, relative to wave action alone. The model's ability to predict sediment transport under propagation of obliquely incident wave conditions underscores its potential for understanding the evolution of beach morphology at field scale. For example, the results of the model confirmed that the wave characteristics have a considerable effect on the cumulative erosion/deposition, cross-shore distribution of longshore sediment transport and transport rate across and along the beach face. In addition, for the same type of oceanic forcing, the beach morphology exhibits different erosive characteristics depending on grain size (e.g., foreshore profile evolution is erosive or accretive on fine or coarse sand beaches, respectively). Decreasing wave height increases the proportion of onshore to offshore fluxes, almost reaching a neutral net balance. The sediment movement increases with wave height, which is the dominant factor controlling the beach face shape.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
• /
• pp.133-136
• /
• 2004

In-situ collection experiments were performed to analyze inflowing sedilnents behavior as a basic study of topographical change in Nakdong River Estuary. Sediment rate and bed load flux ranged from 0.0004 to $0.472\;g/cm^2/day\;and\;0.0005\~1.7579\;g/cm^2/day$, respectively. The settling velocity of suspended particulate matter was estimated in tire range of $0.339\~1.010\;cm/sec$, The grain size analysis shows that surface sediments in backside of sandbar and bed load in front of dike have a similar grain size distribution. It is considered that the source of surface sediments in backside of sandbar were flowed in from Nakdong River. In order to verify the characteristics of inflowing sediments behavior, detailed surveys around Nakdong River Estuary need to be carried out, continuously.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권12호
• /
• pp.1209-1217
• /
• 2008

본 연구에서는 고탁수 문제가 자주 발생하는 임하 안동 유역을 대상으로 효율적인 탁수 관리를 위한 유출현황 및 토사 유실평가를 목적으로 SWAT 모델을 구축하였다. 홍수기에 측정된 유량과 부유사 농도를 이용하여 모형의 검 보정을 실시하였다. 검 보정된 SWAT 모형을 이용하여 소유역별 연간 부유사 부하량에 대한 공간 분석결과, 전체 유역 대상으로 2005년에 최저 0.7$\sim$5.9 tons/ha에서 태풍 매미에 의해 심한 영향을 받은 2003년에 최고 3.0$\sim$34.0 tons/ha의 부하량을 보였다. 향후 유역전체의 효율적인 유사량 추정 및 저감대책마련을 위해서는 장기간에 걸쳐 보다 정확하고 광범위한 모니터링과 이를 활용한 모델의 정도 향상이 수반되어야 할 것이다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제51권2호
• /
• pp.175-182
• /
• 2018

토사유출에 대한 자료는 극히 제한되어 있으며 이에 대한 관측지점 또한 대하천에 국한되어 있다. 더욱이 대하천 하류의 해안부근 유사량 자료는 전무한 실정이다. 본 연구는 지속적인 토사유입으로 인하여 그 면적이 줄어들고 있는 동해안의 석호인 유역면적 $8.2km^2$의 향호를 대상으로 토사량 유출량을 계산하여 유호성을 검증하였다. 그 결과 향호로 유입되는 비유사량은 약 $280t/km^2/yr$이었으며 유사전달률은 약 0.78이었다. 본 접근방법은 현재 육역화가 대부분 진행되어 있는 동해안 석호의 토사유입 과정을 유추하는데 유효한 자료가 될 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.890-898
• /
• 2022

해상공사에서 발생하는 부유사는 해수의 탁도를 증가시키고 광량을 감소시켜 해양생물에 악영향을 미치므로 해양환경영향평가에서 중요한 요소이다. 하지만 평가에 적용되는 인자에 대한 공식적인 자료의 부족과 평가자의 능력에 따라 그 영향이 달리 평가되고 있다. 따라서 본 연구에서는 해역이용영향평가센터에서 검토한 3년간(2012-2014)의 매립, 준설, 외곽시설물 설치 등 총 58건 사업에 대한 부유사 확산 평가에 대한 실태를 진단하고 개선방안을 제시하였다. 개선방안 제시를 위해 4가지의 평가지표(격자체계의 적정성, 원단위의 적정성, 대표입경 및 침강속도의 적정성)를 적용하였다. 각 항목별 신뢰도에 평균점수 분석결과, 격자체계는 25점, 원단위는 60점, 대표입경은 34점 그리고 침강속도는 17점으로 평가항목에 대한 개선방안이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 부유사 확산 평가상태에 대한 진단 및 신뢰도 평가 결과를 활용하여 부유사 확산예측에 대한 개선방안을 제안하였다. 먼저, 부유사 발생원단위 및 대표입경별 침강속도에 대한 공신력 있는 값이 가이드라인을 통해 제공해야 한다. 그리고 실무에선 신뢰성 향상을 위해 격자체계의 적정성과 결과의 검증을 철저히 해야 한다.