• 제목/요약/키워드: Turbidity flow

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실시간 저수지 탁수 감시 및 예측 모의 (A Real-time Monitoring and Modeling of Turbidity Flow into a Reservoir)

  • 정세웅;고익환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1184-1188
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    • 2005
  • The impacts of turbidity flow induced by summer rainfall events on water supply, aquatic ecosystems, and socioeconomics are significant and major concerns in most of reservoirs operations. As a decision support tool, the real-time turbidity flow monitoring and modeling system RTMMS is under development using a laterally integrated two-dimensional (2D) hydrodynamic and water quality model. The objectives of this paper is to present the preliminary field observation results on the characteristics of rainfall-induced turbidity flows and their density flow regimes, and the model performance in replicating the fate and transport of turbidity plume in a reservoir. The rainfall-induced turbidity flows caused significant drop of river water temperature by 5 to $10^{\circ}C$ and resulted in density differences of 1.2 to $2.6kg/m^3$ between inflow water and ambient reservoir water, which consequently led development of density flows such as plunge flow and interflow in the reservoir. The 2D model was set up for the reservoir. and applied to simulate the temperature stratification, density flow regimes, and temporal and spatial turbidity distributions during flood season of 2004 After intensive refinements on grid resolutions , the model showed efficient and satisfactory performance in simulating the observed reservoir thermal stratification and turbidity profiles that all are essentially required to enhance the performance of RTMMS.

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Py_STPS모형과 관측자료를 활용한 탁도역추적기법 개발 (Development of Turbidity Backward Tracking Scheme Using Py_STPS Model and Monitoring Data)

  • 여홍구;이남주
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제10권4호
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    • pp.125-134
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    • 2023
  • 차별적 특징을 갖지 않는 탁도 측정자료에 대한 역추적기법을 개발하고자 지천의 상류와 하류에 위치한 수질자동측정점에서 측정된 실시간 탁도자료와 Py_STPS모형을 사용하여 지천의 유입탁도를 예측하는 세 가지 탁도역추적기법을 비교하였다. 유하시간을 고려한 탁도부하량 단순보존 방법, 유하시간을 고려한 상류경계의 유량을 하류경계의 유량으로 사용하는 방법, 탁도 유발물질의 거동특성을 반영하기 위해 내부반응률을 도입한 방법 세 가지 탁도 역추적기법을 적용하였다. 세 가지 역추적모형의 적용 결과, 내부반응률을 도입한 역추적기법의 결과가 가장 우수함을 확인할 수 있었다.

공극제어형 섬유사 여과기를 이용한 복류수의 탁도 제거효율 평가 (Evaluation of Turbidity Removal Efficiency on under Flow Water by Pore Controllable Fiber Filtration)

  • 김정현;배철호;김충환;박노석;이선주;안효원;허현철
    • 상하수도학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.135-143
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    • 2005
  • It was evaluated that the effect of turbidity removal by Pore Controllable Fiber Filter(PCF) installed in NS(Naksang) small water treatmant plant(system) using under flow water as raw water in the study. The results of the study are as the followings. Firstly, the removal efficiency of turbidity by PCF without coagulation(in operation mode not using coagulants) was mostly below 20 percent. On the other hand, when operation using proper coagulants, that of turbidity was mostly over 80 percent. Secondly, slow sand filtration after PCF, total turbidity removal efficiency of final treated water was 84.3 percent, and the contribution by PCF was 57.1 percent and that of slow sand filtration was 27.7 percent. Therefore the introduction of PCF as pre-treatment process would be helpful to reduce the loading of high turbidity of slow sand filtration. Thirdly, the results of particle counter measurements showed that when operated PCF with coagulants, fine flocs captured or adsorbed at the pore of PCF were flow out into the effluents from 120 minutes after backwashing because of the increase of headloss of PCF. Therefore the decision of backwashing time should made consideration into the outflow of fine flocs from PCF. Fourth, coagulant dosages on PCF at the same turbidity was largely variable because of the effect of the raw water characteristics and the turbidity increase velocity at rainy days, therefore flexible coagulant dosages should be considered rather than fixed coagulant dosage by the influent jar-test result.

성층 저수지로 유입하는 탁류의 유동특성과 영향에 관한 연구 (Flow regimes and water quality impact of turbidity current into a stratified reservoir)

  • 정세웅
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.269-272
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    • 2002
  • Turbidity currents, often develop after heavy storm events, deliver various non-point pollutants and tend to lead eutrophication, depressed dissolved oxygen, and sedimentation in reservoirs. Field observations were performed to investigate the flow regimes of turbidity currents and their impact on reservoir water quality in Daecheong Reservoir. A 2D laterally-averaged hydrodynamic and water quality model was applied to simulate the temporal and spatial distributions of turbidity in the reservoir, and evaluated by comparing with the field data.

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고탁도 원수의 침전효율 증대를 위한 수평류식 핀 경사판 적용에 관한 연구 (Application of Horizontal Flow Fins Inclined Plate for Sedimentation Efficiencies Improvement in River Water with High Turbidity)

  • 최정수;진오석;주현종
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.644-650
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고탁도 원수의 효율적인 처리를 위해 수평류식 핀 부착 경사판(HFIP)을 설치하여 그에 따른 적용성을 평가하는데 목적을 두었다. 실험결과는 저탁도 원수 유입의 경우 HFIP 적용 후에 0.34 NTU의 방류수질과 90.45%의 제거효율을 나타냈다. 고탁도 원수의 경우에는 0.75 NTU의 방류수질과 97.27%의 제거효율을 나타냈다. 방류수질 안정성 측면에서는 HFIP 적용 후 0.12 NTU(저탁도 원수), 0.75 NTU(고탁도 원수)의 표준편차를 보였으며, 설치 전과 비교하여 방류수질 변동 폭이 상당히 개선된 것으로 나타났다. 이러한 결과는 HFIP 설치로 인해 수류 속도 분포의 안정화와 침강효율이 증가하였기 때문인 것으로 판단된다.

입자크기 분포를 고려한 부력침강 저수지 밀도류의 탁도 모델링 (Turbidity Modeling for a Negative Buoyant Density Flow in a Reservoir with Consideration of Multiple Particle Sizes)

  • 정세웅;이흥수;정용락
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.365-377
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    • 2008
  • Large artificial dam reservoirs and associated downstream ecosystems are under increased pressure from long-term negative impacts of turbid flood runoff. Despite various emerging issues of reservoir turbidity flow, turbidity modeling studies have been rare due to lack of experimental data that can support scientific interpretation. Modeling suspended sediment (SS) dynamics, and therefore turbidity ($C_T$), requires provision of constitutive relationships ($SS-C_T$) and accounting for deposition of different SS size fractions/types distribution in order to display this complicated dynamic behavior. This study explored the performance of a coupled two-dimensional (2D) hydrodynamic and particle dynamics model that simulates the fate and transport of a turbid density flow in a negatively buoyant density flow regime. Multiple groups of suspended sediment (SS), classified by the particle size and their site-specific $SS-C_T$ relationships, were used for the conversion between field measurements ($C_T$) and model state variables (SS). The 2D model showed, in overall, good performance in reproducing the reservoir thermal structure, flood propagation dynamics and the magnitude and distribution of turbidity in the stratified reservoir. Some significant errors were noticed in the transitional zone due to the inherent lateral averaging assumption of the 2D hydrodynamic model, and in the lacustrine zone possibly due to long-term decay of particulate organic matters induced during flood runoffs.

상수도관망에서 대수용가의 유량변화에 따른 수압 및 탁도발생 영향평가 (Impact assessment for water pressure and turbidity occurrence by changes in water flow rate of large consumer at water distribution networks)

  • 최두용;김주환;최민아;김도환
    • 상하수도학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.277-286
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    • 2014
  • Water discolouration and increased turbidity in the local water service distribution network occurred from hydraulic incidents such as drastic changes of flow and pressure at large consumer. Hydraulic incidents impose extra shear stresses on sediment layers in the network, leading to particle resuspension. Therefore, real time measuring instruments were installed for monitoring the variation of water flow, pressure, turbidity and particulates on a hydrant in front of the inlet point of large apartment complex. In this study, it is attempted to establish a more stable water supply plan and to reduce complaints from customers about water quality in a district metering area. To reduce red or black water, the water flow monitoring and control systems are desperately needed in the point of the larger consumers.

이동식 정류장치를 이용한 횡류식 침전지 침전효율 개선 연구 (Improvement of Rectangle Sedimentation basin using the Moving Baffle)

  • 조영만
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.726-731
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    • 2005
  • 장방형 횡류식 침전지는 정수 공정에서 일반적으로 활용되고 있는 침전지 형태로 정수공정 전체에서 탁질 제거 비중이 가장 큰 매우 중요한 공정이다. 횡류식침전지는 유입탁도, 수온 등의 변화에 의해 단락류와 밀도류가 발생하게 되는데 이런 문제점을 해결하기 위해 지내 정류벽을 설치하는 방안이 제안되기도 했지만 정류공에서 발생되는 제트류 등의 문제로 인해 실제 적용사례는 없는 실정이다. 본 연구는 침전지의 전단면에 수류가 일정하게 흐르도록 유도할 수 있는 이동식정류장치에 관한 연구이다. 이동식 정류장치는 부드러운 천 재질의 정류벽이 침전지 전단면에 거쳐 수류의 흐름과 동일한 속도로 이동하면서 침전지내에서 발생될 수 있는 밀도류와 단락류를 조절하여 침전지내 수류 흐름을 전단면에서 일정하게 유도하는 장치이다. 이동식 정류장치를 가동한 결과 침전지 체류시간이 1시간 연장되는 효과를 나타냈다. 즉 다시 말해 염소 이온 최고농도 유출시간이 100분에서 160분으로 연장되었다. 탁도 제거율 시험은 원수 탁도와 체류시간 변화에 따라 연속식과 회분식으로 각각 시험하였다. 탁도 개선율은 연속 운전 방식에서 36%, 회분식 운전 방식에서 58%를 각각 나타냈다. 따라서 장방형 횡류식 침전지에 본 연구에서 제안한 이동식 정류장치를 도입할 경우 30% 이상 탁도 개선이 가능할 것으로 판단된다.

CE-QUAL-W2 모형을 이용한 저수지 탁수의 시공간분포 모의 (Simulations of Temporal and Spatial Distributions of Rainfall-Induced Turbidity Flow in a Reservoir Using CE-QUAL-W2)

  • 정세웅;오정국;고익환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권8호
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    • pp.655-664
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    • 2005
  • 저수지를 통한 수자윈의 지속적 확보와 이용에 걸림돌이 되고 있는 탁수의 장기발생문제를 기술적으로 해결하고자 실시간 탁수 감시와 예측시스템(RTMMS)을 구축 중이며, 2004년 홍수기 동안 대청호를 대상으로 유입하는 탁수의 수리 및 수질특성을 조사하고 2차원 횡방향 평균 수리 및 수질모형인 CE-QUAL-W2(W2)를 적용하여 탁수의 밀도류 거동과 시${\cdot}$공간적 분포를 예측하고 실측값과 비교하여 모형의 적용가능성을 평가하였다. 강우사상 동안 하천 수온은 $5{\sim}10^{\circ}C$ 정도 하강하였으며 탁수가 저수지내에서 밀도류를 형성하는 원인으로 작용했다. 적용된 W2모형은 수온의 성층구조 변화와 탁수의 침강점, 도달시간, 중층밀도류 두께 등 탁수의 거동특성을 비교적 잘 모의하였다. 그러나 국부적으로 탁수가 위치한 중층과 탁수 유입 전에 형성되었던 전이층에서 수온과 탁도의 모의값과 실측값이 유의할 만한 오차를 보였다. 펜티엄급 PC(CPU 2.0GHz)로 홍수기 전체기간 모의에 소요된 시간은 약 4분으로써 모형은 계산의 효율성 측면에서 실시간 모의에 적합한 것으로 평가된다.

분할화상분석에 의한 흐름 형태 시료의 탁도 측정 (The Turbidity Measured by Division Image Analysis in Flow Type Sample)

  • 박종호;박수행;유민수
    • 공업화학
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    • 제20권6호
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    • pp.681-684
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    • 2009
  • 흐름 형태 시료의 탁도와 레이저 산란광 밝기의 관계는 비선형적이나 탁도 시료에 따라 레이저 산란광 화상은 형태가 서로 상이하다. 레이저 산란광 화상의 패턴을 이용하면 탁도 측정이 용이할 것이다. 그러나 레이저 산란광 화상의 모든 화소의 red, green, blue intensity (intensity)로 탁도를 측정하는 것은 분석에 과도한 부하가 발생한다. 따라서 과도한 부하를 줄이기 위하여 레이저 산란광 화상 분할하였다. 분할된 레이저 산란광 화상은 탁도에 따라 형태가 서로 상이함을 알 수 있었다. 분할된 레이저 산란광 화상의 intensity와 탁도로 학습된 인공신경망으로 측정된 탁도가 실제 탁도와 선형 관계임을 알 수 있었다.