• 한국물환경학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.855-861
• /
• 2011

Short-term effects of current velocity and turbid water on the benthic diatom community and water quality were examined in artificial channel ($20{\times}200{\times}10cm$) with two different experiments. The first and second experiments were consisted of different current velocities such as 1 L/min., and 1, 3, and 6 L/min., respectively. The concentration of turbid water is prepared with loess and fixed at 10 and 20 times of the turbidity of control inflow (10 NTU, LTW), respectively. At experiment 1 (EXP-1), introduction of turbid water increased dissolved oxygen, electric conductivity, pH and turbidity, but there were no differences between low- (100 NTU, MTW) and high-turbid water (200 NTU, HTW). However, experiment 2 (EXP-2) did not change any environmental parameters except dissolved total and inorganic nitrogen like EXP-1. MTW in EXP-1 strongly stimulated the growth of benthic diatom, while both MTW (150 NTU) and HTW (300 NTU) in EXP-2 did not increase or decrease the diatom abundance. Over the study, the dominant species was four, Aulacoseira ambigua, Cyclotella stelligera, Aulacoseira granulata and Achnanthes minutissima. In EXP-1, two highest species in abundance, A. ambigua and A. granulata were highly grown in MTW, while Achnanthes minutissima high in HTW adversely. These results indicate that the introduction of turbid water can play an important role in the shift of water quality and benthic diatom community in stream ecosystem, especially inflow of soil water in low current velocity.

• 환경영향평가
• /
• 제19권3호
• /
• pp.247-257
• /
• 2010

Watershed runoff and turbid water dynamics were simulated in the Youngju Dam, being constructed. The runoff flow and suspended solids were simulated and then thermal stratification and turbid water current in the reservoir were predicted by HSPF and CE-QUAL-W2 model, respectively. Considering selective withdrawal, we hypothesized 3 withdrawal types from the dam, i.e. surface layer, middle layer and the lowest layer. The maximum concentration of SS was 400mg/L in reservoir and it was decreased by the withdrawal. The inflowed turbid water fell to 30 NTU after 12 days regardless of the withdrawal types, but the surface layer withdrawal was a better type at turbid water discharge than the others. In current environmental impact assessment(EIA), we concluded that runoff and reservoir water quality predicted by HSPF and CE-QUAL-W2 was desirable, and appropriate parameters were selected by continous monitoring after EIA.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.128-135
• /
• 2012

Objectives: This study was aimed at determining the optimum coagulation dosage in a high turbid kaolin water sample using streaming current detection (SCD) as an alternative to the jar test. Methods: SCD is able to optimize coagulant dosing by titration of negatively charged particles. Kaolin particles were used to mimic highly turbid water ranging from 50 to 600 NTU, and polyaluminum chloride (PAC, 17%) was applied as a titrant and coagulant. The coagulation consisted of rapid stirring (5 min at 140 rpm), reduced stirring (20 min at 70 rpm), and settling (60 min). To confirm the coagulation effect, a jar test was also compared with the SCD titration results. Results: SCD titration of kaolin water samples showed that the dose of PAC increased as the pH rose. However, supernatant turbidity less than 1 NTU after coagulation was not achieved for high turbid water by SCD titration. Instead, a conversion factor was used to calculate the optimum PAC dosage for high turbid water by correlating a jar test result with that from an SCD titration. Using this approach, we were able to successfully achieve less than 1 NTU in treated water. Conclusions: For high turbid water influent in a water treatment plant, particularly during summer, the application of SCD control by applying a conversion factor can be more useful than a jar test due to the rapid calculation of coagulation dosage. Also, the interpolation of converted PAC dose could successfully achieve turbidity in the treated water of less than 1 NTU. This result indicates that an SCD system can be effectively used in a water treatment plant even for high turbid water during the rainy season.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권8호
• /
• pp.813-821
• /
• 2005

강릉 오봉호의 수온 및 탁수 거동에 관한 모델 연구 결과가 본 논문에 제시되었다. 농업용수 공급을 위해 1983년 만들어진 이 호수는 현재 하류 지역의 수자원 확보와 홍수 방지를 위하여 저수용량을 확대하는 재개발이 검토되고 있다. 횡방향 평균화 2차원 수리 수질 모델인 미공병단의 CE-QUAL-W2를 현재 상태와 재개발 후의 호수에 적용하였다. 2001년과 2003년에 관측된 수위와 수온 측정 자료를 이용하여 모델을 보정하고 검증하였으며, 측정 값과 모델 값이 적절한 일치를 보였다. 검증된 모델을 이용하여 댐 재개발이 수온과 수체 흐름에 미치는 영향을 예측한 결과 재개발 후에는 표층과 심층의 수온 구배가 강하게 나타나고, 낮은 수온을 가진 심층이 확대되나, 겨울과 봄에는 수직 수온 분포 형태가 재개발 전과 후 모두 비슷한 것으로 나타났다. 이는 댐 재개발이 여름철 호수 수온 성층현상을 더욱 강하게 만들고 지속시간을 길게 할 것임을 의미한다. 예측된 수체 이동현상을 관찰한 결과 재개발 전에는 상류의 탁수는 호수의 중층과 심층사이에 유입되어 부유물질이 천천히 침강하는 것으로 나타났다. 그러나 재개발 후에는 강한 성층현상이 나타나기 때문에 밀도가 비슷한 중층에 유입 탁수가 오래 머물 것으로 예측되었다. 또한 재개발로 인하여 댐 부근의 부유물질 농도가 크게 감소할 것이 예측되었다.

• 생태와환경
• /
• 제38권1호통권110호
• /
• pp.105-117
• /
• 2005

낙동강 수계의 최대 인공호인 안동댐 저수지에서 2002${\sim}$2004년 동안 홍수기의 수온성층 구조에 따른 고탁수의 유입특성과 시 ${\cdot}$ 공간적 변동을 조사하였다. 6월부터 수온성층이 형성되었으며 성층구조에 따라 유입 수괴의 이동경로가 결정되었고 고탁수의 유입에 의해 성층구조가 변하였다. 고탁수는 유입 시기와 수량에 관계없이 저수지 상류부에서는 심층류로 유입되었고 중류부에서 바닥으로부터 분리되어 중층 밀도류의 형태로 하류까지 이동하였다. 또한 중층 밀도류의 형성지점은 유입량과 시기에 따라 공간적으로 다소 차이가 있었다. 유입량에 의해 수온성층과 DO 분포가 변하였고, 시기에 따라 변수층에는 2개의 수온 급감층과 저산소층이 각각 존재하였다. 최하류까지 이동한 홍수량의 고탁수층은 상승류를 형성하여 수심 15 m 아래에서 최대 20 m 두께로 고탁수층을 형성하였다. 고탁수층은 저수지 바닥으로 침전되지 않았고 중층의 취수구를 통해 하류로 배출되었으며 가을 순환시기 이후 완전 소멸되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제13권6호
• /
• pp.85-92
• /
• 2008

소양강물은 춘천과 서울지역 시민의 중요한 수원이다. 2006년 태풍 에위니아로 악화된 탁수현상은 예년과 달리 280일 이상 지속되었으며 이로 인하여 춘천 및 서울지역 물 공급에 차질을 빚었다. 한편 소양강 유역의 약 55%에 해당하는 고랭지밭의 토사유출이 탁수현상의 주요원인으로 꼽히며 이와 함께 무분별한 산지개간, 도로의 확포장, 임도개설 등도 탁수를 가중시키는 것으로 알려진다. 본 연구에서 2006년 6월${\sim}$2008년 8월간의 소양강 유역의 탁도, 강수량, 댐수위 등을 분석한 결과 탁도는 일 강우와 49일의 지연시간을 두고 최대의 상관성(r = 0.28)을 보였으며 특히 댐 수위와는 4일의 지연시간에 대해 탁월한 상관성(r = 0.60)을 나타냈다. 그리고 2006년과 2007년 두 차례 발생한 탁수의 지속기간과 거리별 탁도 자료를 이용하여 분석한 결과 취수원인 팔당댐에 탁수(10 NTU)가 도달하기 위한 소양강댐의 기준 탁도는 약 31 NTU로 추정되었다. 또 분석을 통해 향후 탁수발생 시 지속기간을 예측할 수 있는 지배감쇠곡선(master recession curve)을 제시하였다.

• 생태와환경
• /
• 제41권3호
• /
• pp.360-366
• /
• 2008

본 연구는 심수층의 고정 취수구를 통해 방류하는 안동댐을 대상으로 1일 최대 99.4 mm, 총 299.1 mm인 단일사상의 강우로 유입된 고탁수의 호소 내 시 공간적인 거동과 방류수의 탁도가 감소하는 경향을 조사하였다. 유입된 고탁수는 중류지점부터 호소 바닥에서 이탈되어 중층 밀도류로 최하류까지 이동하였다. 강우 이전의 호소 내 탁도는 10 NTU 이하의 균일한 분포를 보였으나 강우에 의해 수심 16 m에 최고 290 NTU의 고탁수대가 형성되었다. 고탁수는 강우 후 3일부터 방류수의 탁도를 상승시켰으며 5일째에 129 NTU로 최고 탁도를 보였다. 댐까지 이동한 탁수층은 취수구 상부 5 m 이내의 수심에 최고 농도로 분포하였으며 하류 방류에 의해 탁수층의 두께와 농도가 감소하였다. 방류수의 탁도가 30 NTU까지 감소하는데 38일, 강우 이전의 상태로 회복되는데 87일이 소요되었으며, 감소경향의 상관계수는 각각 0.96, 0.97이었다. 중층에서 밀도류를 형성한 고탁수는 취수구 직상부에 분포하면서 취수구 방향으로 점차 유인되어 하류로 배출되었으며 호소 바닥으로의 침강은 일어나지 않았다. 안동호로 유입된 고탁수는 심층에 위치한 취수구를 통해 효과적으로 배출되므로 취수구 위치는 고탁수 배제에 적정한 것으로 판단된다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.7-11
• /
• 2020

When rivers and lakes are contaminated with numerous contaminants, usually the contaminants are finally deposited on the sediments of the waterbody. Many clean up technologies have been developed for the contaminated sediments. Among several technologies dredging is one of the best methods because dredging removes all the contaminated sediments from the water and the contaminated sediments can be completely treated with physical and chemical methods. However the most worried phenomenon is suspension of fine particles during the dredging process. The suspended particle can release contaminants into water and resulted in spread of the contaminants and the increase of risk due to the resuspension of the precipitated contaminants such as heavy metals and toxic organic compounds. Therefore the success of the dredging process depends on the prevention of resuspension of fine particles. Advanced dredging processes employ pumping the sediment with water onto a ship and release the turbid water pumped with sediment into waterbody after collection of sediment solids. Before release of the turbid water into lake or river, just a few minutes allowed to precipitate the suspended particle due to the limited area on a dredging ship. However the fine particle cannot be removed by the gravitational settling over a few minutes. Environmental technology such as coagulation and precipitation could be applied for the settling of fine particles. However, the process needs coagulants and big settling tanks. For the quick settling of the fine particles suspended during dredging process magnetic separation has been tested in current study. Magnetic force increased the settling velocity and the increased settling process can reduce the volume of settling tank usually located in a ship for dredging. The magnetic assisted settling also decreased the heavy metal release through the turbid water by precipitating highly contaminated particles with magnetic force.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제56권12호
• /
• pp.919-928
• /
• 2023

우리나라의 강우 특성은 여름철 홍수기에 집중되어있다. 특히 이상강우 및 기상이변에 의한 집중강우의 증가 추세로 다량의 탁수가 댐 내에 유입될 시 전도현상으로 인해 탁수 장기화 현상이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 탁수 예측을 통한 선제적 조치 방안 또는 댐 운영방안 마련에 많은 연구가 진행되고 있다. 탁수 예측을 위해서는 상류 유입부의 탁수 자료를 필요로 하지만 현재 시·공간적인 데이터 해상도는 부족한 실정이다. 시간적 해상도 개선을 위해서는 탁도-SS 관계식에 대한 개발을 필요로 하며 공간적 해상도 개선을 위해 다항목수질측정기(YSI), 레이저부유사측정기(Laser In-Situ Scattering and Transmissometry, LISST), 초분광 센서 등의 센서 기반 측정을 통해 선, 면 단위 데이터 측정을 통해 탁수에 대한 공간적 해상도를 개선할 수 있다. 또한 LISST-200X의 경우 입경 크기 등에 대한 자료 수집이 가능함에 따라 분율(Clay : Silt : Sand)에 대한 탁도-SS 관계식에 활용될 수 있다. 또한 최근 원격탐사 방안 중 다른 탑재체에 비해 공간해상도 및 시간해상도가 높은 UAV와 분광·방사 해상도가 높은 초분광 센서를 활용 시 탁수 발생에 대한 공간적인 분포를 제시할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 LISST-200X 및 YSI-EXO를 활용하여 실험실 분석을 통해 분율(Clay : Silt : Sand)에 따라 탁도-SS 관계식을 산정하였으며 UAV (Matrice 600), 초분광센서(microHSI 410 SHARK)를 포함한 센서 기반 현장 측정을 통해 탁도와 부유사 농도, 측정된 부유사농도 기반 탁도-SS 관계식을 이용하여 산정한 탁도에 대하여 공간적 분포를 제시하였다. 이를 통해 탁도-SS 관계식에 대한 적용성 검토 및 탁수 발생 현황에 대하여 파악하고자 하였다.

• 생태와환경
• /
• 제41권2호
• /
• pp.247-263
• /
• 2008

A two-dimensional (2D) reservoir hydrodynamics and water quality model, CE-QUAL-W2, is employed to simulate the hydrothermal behavior and density current regime in Andong Reservoir. Observed data used for model forcing and calibration includes: surface water level, water temperature, dissolved oxygen and suspended solids concentration. The model was calibrated to the year of 2003 and verified with continuous run from 2000 till 2004. Without major adjustments, the model accurately simulated surface water levels including the events of large storm. Deep-water reservoirs, like Andong Reservoir, located in the Asian Monsoon region begin to stratify in summer and overturn in fall. This mixing pattern as well as the descending thermocline, onset and duration of stratification and timing of turnover phenomenon were well reproduced by the Andong Model. The temperature field and distinct thermocline are simulated to within $2^{\circ}C$ of observed data. The model performed well in simulating not only the dissolved oxygen profiles but also the metalimnetic dissolved minima phenomenon, a common1y occurring phenomenon in deep reservoirs of temperate regions. The Root Mean Square Error (RMSE) values of model calibration for surface water elevation, temperature and dissolved oxygen were 0.0095 m, $1.82^{\circ}C$, and $1.13\;mg\;L^{-1}$, respectively. The turbid storm runoff, during the summer monsoon, formed an intermediate layer of about 15 m thickness, moved along the metalimnion until being finally discharged from the dam. This mode of transport of density current, a common characteristic of various other large reservoirs in the Asian summer monsoon region, was well tracked by the model.