• Title/Summary/Keyword: Suspended Sediment Load

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Uncertainty of Discharge-SS Relationship Used for Turbid Flow Modeling (탁수모델링에 사용하는 유량-SS 관계의 불확실성)

  • Chung, Se-Woong;Lee, Jung-Hyun;Lee, Heung-Soo;Maeng, Seung-Jin
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.44 no.12
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    • pp.991-1000
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    • 2011
  • The relationship between discharge (Q) and suspended sediment (SS) concentration often is used for the estimation of inflow SS concentration in reservoir turbidity modeling in the absence of actual measurements. The power function, SS=aQb, is the most commonly used empirical relation to determine the SS load assuming the SS flux is controlled by variations of discharge. However, Q-SS relation typically is site specific and can vary depending on the season of the year. In addition, the relation sometimes shows hysteresis during rising limb and falling limb for an event hydrograph. The objective of this study was to examine the hysteresis of Q-SS relationships through continuous field measurements during flood events at inflow rivers of Yongdam Reservoir and Soyang Reservoir, and to analyze its effect on the bias of SS load estimation. The results confirmed that Q-SS relations display a high degree of scatter and clock-wise hysteresis during flood events, and higher SS concentrations were observed during rising limb than falling limb at the same discharge. The hysteresis caused significant bias and underestimation of SS loading to the reservoirs when the power function is used, which is important consideration in turbidity modeling for the reservoirs. As an alternative of Q-SS relation, turbidity-SS relation is suggested. The turbidity-SS relations showed less variations and dramatically reduced the bias with observed SS loading. Therefore, a real-time monitoring of inflow turbidity is necessary to better estimate of SS influx to the reservoirs and enhance the reliability of reservoir turbidity modeling.

Estimation of hydraulic effects and sediment drifting competence of Mulgol Technique (물골공법의 수리영향 및 유사배제능력 평가)

  • Cho, Hun-Sik;Lee, Ji-Hun;Im, Jang-Hyuk;Lee, Seung-Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.47-47
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    • 2011
  • 하도 내 수역이 식생으로의 천이가 진행되고 최종적으로는 육상 식물들이 활착하게 되는 육역화 현상은 하도의 수리학적 문제 및 환경생태적 측면에서 큰 문제를 발생시킬 가능성을 내포하고 있다. 최근 하천복원의 필요성이 강조됨에 따라 물골공법 및 국부세굴 유도형 공법 등 실용성을 포함시킨 다양한 하천 복원공법이 제시되고 있다. 물골공법은 자연적인 물골형상에 의한 유사퇴적방지, 홍수시 유속저감 및 생물서식처를 조성하는 하상 생태복원 공법을 의미하며, 본 연구에서는 수리모형실험 및 3차원 수치모의를 이용하여 다양한 하도육역화 방지 공법 중 물골공법의 효과 및 적용성을 검토하였다. 물골공법의 특성 중 유사퇴적방지의 효율성 분석을 위해 부정류(unsteady state)상태에 대해 연구를 수행하였으며 홍수 이후 수위하강시 고수부지 및 물골 주변에서의 흐름특성을 재현하였다. 수위하강 모의를 위해 임의의 수위하강시간을 선정하여, 수위하강이 진행되는 시간( )을 각각의 수위하강시간으로 무차원 화한 후 무차원된 시간(t/�� )에 따른 흐름특성을 비교 분석하였으며 모의 및 분석결과, 수위하강시간이 80초 이상일 경우 주요 지점에서의 유속의 변화는 무차원된 시간에 대하여 일치하였으며 수리모형실험 및 수치모의에 적용할 수위하강시간으로 선정할 수 있었다. 물골 전구간에 대한 부정류 실험을 위해 LSPIV(Large-Scale Particle Image Velocimetry)장치를 이용하여 수위하강에 따른 물골주변의 흐름특성을 관측하였으며 3차원 수치모의를 통해 검증하였다. 실험 분석결과, 수위하강에 따라 고수부지 위로 흐르는 유수가 물골 내부로 유입되어 물골을 따라 흘러 물골 합류부로 이동하는 것으로 나타났으며, 이는 홍수시 유수와 함께 떠다니는 부유사(suspended load)가 물골로 유입되어 물골 합류부로 이동하므로 물골의 유사배제 가능성을 판단할 수 있었다. 또한 물골의 유사배제능력을 평가를 위해 실험을 통하여 산정된 최대 및 최소 마찰속도(U )와 유사이동 한계곡선을 이용하여 물골의 통한 배제 가능한 유사의 입경을 분석하였다. 분석결과, 최소 2mm에서 최대 4mm로 나타났으며 이 입경 이하인 유사에 대해서는 퇴적되지 않고 물골을 통하여 배제될 수 있을 것으로 예상되었다. 본 연구 결과 물골공법 적용시 수위하강에 따라 물골에서 하도방향으로 유사의 수세(flushing)효과가 나타났으며 유사의 부상 및 이송이 효과적으로 발생하여 고수부지 내 유사퇴적 방지가 효과적인 것으로 판단되었다. 추후 다양한 형상의 물골에 대한 능력검토가 보완된다면 물골설계지침 제안을 위한 자료로 활용 가능할 것이다.

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Seasonal Variations of Iho and Hamdeok Beach Sediments in the Jeju Island, Korea (제주도 이호.함덕 해빈퇴적물의 계절적 변화에 관한 연구)

  • Youn, Jeung-Su;Park, Yong-Seung;Kim, Tae-Joung;Park, Sang-Woon
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.41 no.2
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    • pp.243-252
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    • 2008
  • The Iho and Hamdeok beaches, the major coastal beaches in Jeju Island, have been studied through size analysis and using an experimental extension pole and sediment trap in beach profile, in order to understand their textural characteristics, migration patterns, and seasonal change in beach geometry. The Iho beach is composed of coarse and medium sands, 590 m in total length. The foreshore slope is 12.3$^{\circ}$ in summer and 10.8$^{\circ}$ in winter, which shows more steeper in summer. The Hamdeok beach consisting mostly of shell fragments is 950 m long, $5.7{\sim}7.4^{\circ}$ steep and 97.4${\sim}$114.5 m wide, respectively. The suspended load drift concentrations in the studied beaches showed 4.5 mg/l during the period of summer and 33.2 mg/l in winter, and those of fine-grained sediments are derived mostly from the marine of northeastward direction. The typical beach transformation of the Iho beach is resulting from the construction of jetties in the west side that built up the sand inside the jetties, whereas the erosion is occurring on the east side of beach. The center and berm sides of the sand in the Hamdeok beach drift into the dune side during the period of the stormy winter season.