Agricultural reservoir water quality simulation model (ARSIM-rev) was developed in this study for water quality simulation of a small and shallow agricultural reservoir with limited observed water quality data. Developed ARSIM-rev is a zero-dimensional water quality model because of little spatial differences in water quality between stations in a small and shallow agricultural reservoir. ARSIM-rev used same water quality reaction equations with WASP except for several equations, and daily based input parameters such as settling rate, release rate from sediment, and light extinction coefficient changed yearly based input parameters in ARSIM-rev. A number of pre- and post-processors were developed such as auto calibration and scenario analysis for ARSIM-rev. CE-QUAL-W2, WASP, and developed ARSIM-rev were applied to Mansu agricultural reservoir to evaluate model performance, and ARSIM-rev demonstrated similar model performance with CE-QUAL-W2 and WASP when low number of observed data was used for agricultural reservoir water quality simulation. Overall, developed ARSIM-rev was feasible for water quality simulation in a small and shallow agricultural reservoir with limited observed water quality data, and it can simulate agricultural reservoir water quality precisely enough like common water quality model such as CE-QUAL-W2 and WASP within a limited time.
The objective of this research is to develop the water quality management model to achieve the water quality goal and the minimization of the waste load abatement cost. Most of existing water quality management model can calculate BOD and DO. In addition to those variables, N and P are included in the management model of this study. With a genetic algorithm, calculation results from the mathematical water quality model can be used directly in this management model. Developed management model using genetic algorithm was applicated for the Youngsan River basin. To verify the management model, water quality and pollution source of the Youngsan River had been investigated. Treatment types and optimum treatment costs of the existing and planned WWTPs in the baisn were calculated from the model. The results of genetic algorithm indicate that Kwangju and Naju WWTP have to do the advanced treatment to achieve the water quality goal about BOD, DO and TP. Total annual treatment cost including the upgrade cost of existing WWTPs in the Youngsan River basin was about 50.3 billion Won.
A rational management of water resources in estuary reservoirs necessiates the prediction of water quality. In this study, a multiple box model for the water quality prediction was developed as a tool for the purpose of examining an adequate way to improve and maintain the water quality. Some submodels that are suitable for simulating the mixing behavior of pollutant materials in a lake were considered in this model. The model was appiled for predicting water qualities of Haenam Esturay Reservoir. The result from this study can be summarized as follows : 1.A water quality simulation model that can predict the 10-day mean value of water qualities was developed by adding some submodels that simulate the concentrations of chlorophyll-a, BOD, T-P and T-N to the existing Multiple Box Model representing the mixing and circulating of materials by the hydarulic action. 2.As input data for the model developed, the climatic data including precipitation, solar radiation, temperature, cloudness, wind speed and relative humidity, and the water buget records including the pumping discharge and the releasing discharge by drainage gate were ollected. The hydrologic data for the inflow discharge from the watershed was obtained by simulation with the aid of USDAUL-74/SNUA watershed model. Also the water quality data were measured at streams and the reservoir. 3.As a result of calibration and verification test by using four comonents of water quality such as Chlorophyll-a, BOD, T-P and T-N, it was found that the correlation coefficeints between the observed and the simulated water qualities showed greater than 0.6, therefore the capability of the model to simulate the water quality was proved. 4.The result based on the model application showed that the water quality of the Haenam Estuary Reservoir varies seasonally with the harmonic trend, however the water quality is good in winter and get worse in summer. Also it may be concluded that the current grarde of water quality in the Heanam Esutary Reservoir is ranked as grade 4 suitable only for the agricultutal use.
Excessive outflow of pollutant loads resulting from rapid industrialization has unbalanced the water ecosystem, deteriorating the water quality environment severely. Therefore, measures for improving the water quality are necessary to maintain clean reservoir water and restore water-friendly spaces. A water quality model which is capable of simulating daily reservoir water quality was developed. The model had been applied to Masan reservoir and Wanggung reservoir in Korea. The model appeared to be satisfactory in representing the trend of water quality variations by comparing measured and simulated results. The model had been also applied to assess water purification techniques such as dredged pool, floating island and vegetation purification system. The model was considered to assess the effect of water purification techniques on reservoir water quality improvement. The results of water quality simulation for lake water purification techniques showed that a large facility would be needed to meet the targeted water quality of the reservoir when only one technique is applied. To effectively improve the quality of the polluted reservoir water, it is therefore recommended that pollutant sources should first be controlled, and a combination of the water purification techniques applied to make the utmost use of their secondary effects such as conservation of the reservoir volume capacity, establishment of a recreation space, promotion of bio-diversity, and improvement of the lake landscape.
A decision support system DSS-WQMRA (Decision Support System-Water Quality Management in Rural Area) was developed to help regional planners for the water quality management in a rural basin. The integrated model DSS-WQMRA, written in JAVA, includes four subsystems such as a GIS, a database, water quality simulation models and a decision model. In the system, the GIS deals with landuse and the location of pollutant sources. The database manages each data and supplies input data for various water quality simulation models. the water quality simulation model is composed of the GWLF( Generalized Watershed Loading Function), PCLM(Pollutant Loading Calculation Module) and the WASP5 model. The decision model based on mixed integer programming is designed to determine optimal costs and thus allow the selection of managemental practices to meet the water quality criteria. The methodology was tested with an example application in the Bokha River Basin, Kyunggi Province in Korea. It was proved that the integrated model DSS-WQMRA could be very useful for water quality management including the non-point source pollution in rural areas.
Predictions of stream water quality require both estimation of pollutant loading from different sources and simulation of water quality processes in the stream. Nonpoint source pollution models are often employed for estimating pollutant loading in rural watersheds. In this study, a conjunctive application of SWAT model and WASP model was made and evaluated for its applicability based on the simulation results. Runoff and nutrient loading obtained from the SWAT model were used for generating input data for WASP model. The results showed that the simulated runoff was in good agreement with the observed data and indicated reasonable applicability. Loading for the water quality parameters predicted by WASP model also showed a reasonable agreement with the observed data. It is expected that stream water quality could be predicted by the coupled application of the two models, SWAT and WASP, in rural watersheds.
The modern era of water quality modeling in the United States began in the 1960s. Pushed by advances in computer technology as well as environmental sciences, water quality modeling evolved through five broad periods: (1) initial model development with mainframe computers (1960s - mid 1970s), (2) model refinement and generalization with minicomputers (mid 1970s - mid 1980s), (3) model standardization and support with microcomputers (mid 1980s - mid 1990s), (4) better model access and performance with faster desktop computers running Windows and local area networks linked to the Internet (mid 1990s - early 2000s), and (5) model integration and widespread use of the Internet (early 2000s - present). Improved computer technology continues to drive improvements in water quality models, including more detailed environmental analysis (spatially and temporally), better user interfaces and GIS software, more accessibility to environmental data from on-line repositories, and more robust modeling frameworks linking hydrodynamics, water quality, watershed and atmospheric models. Driven by regulatory needs and advancing technology, water quality modeling will continue to improve to better address more complicated water bodies and pollutant types, and more complicated management questions. This manuscript describes historical trends in water quality model development in the United States, reviews current efforts, and projects promising future directions.
As an effort to clarify the ecosystem of Osaka Bay, a semi-enclosed coastal area under the influence of stratification, a three-dimensional water quality model with combination of the baroclinic flow model and primitive eco-system model was constructed. The proposed model succeeded in simulating the time-depending flow and density structure and the baroclinic residual currents in Osaka Bay. In present study, we tried to improve the model by taking account of the benthic-pelagic interaction and exchange of nutrients between sea bottom sediments and overlaying water. On vertical structure, the model consists of 13 layers of water and eight layers of sediments. Long-term prediction of water quality was conducted from 1964 to 1985. This period is characterized by rapid water pollution and its decrease by the cutoff reduction of COD and P flowed into Osaka Bay. By combining the sediment model into original model, the numerical model was confirmed to shows more reasonable results in simulating the water quality in Osaka Bay.
A freshwater lake water quality management system(FLAQUM) was developed to help regional manager for the water quality of a rural basin. The integrated user interface system FLAQUM written in Visual Basic, includes three subsystems such as a database management system, basin pollutant loads simulation model using SWMM model and freshwater lake water quality simulation model using WASP5 model. Pollutant load simulation model was applied to simulate the discharge and pollutant loading from the watershed, and freshwater lake water quality model was applied to analyze the changes in water quality with respect to watershed pollutant loads, and this model could be used in planning to control watershed pollutant source for water quality management. Database management system was constructed fur all input and output data processing, and it can be used to analyze statistical characteristics using constructed data. Results are displayed both graph and text for convenience of user. The results of FLAQUM application to Boryeong freshwater lake showed that the lake was in eutrophic condition. The major contribution of pollution comes from tributary No.1 and No.4, which have a large number of livestock farms. Therefore, water quality management must be focused on appropriate management of the livestock farming in the two breanchs.
With various reservoirs, dams and reduction of water velocity in downstream, rivers in Korea often have characteristics of accumulation of pollutants. Therefore, the main focus of water quality modeling in Korea needs to be shifted from DO to algae and organic matter. Moreover the structures of water quality models should be modified to have capability of simulating BOD which is a key factor of total water pollution load management in Korea as laboratory experiment BOD (Bottle $BOD_5$). In the SWAT model which is one of the widely used water quality models in Korea, the channel water quality module is using main algorithm of the QUAL2E model which has limitations in simulating algae, organic matter and Bottle BOD5 etc. To overcome this hindrance, in this study, the improved channel water quality module of the SWAT model (Q-SWAT) was proposed by linking the algorithms of the QUAL-NIER model which was developed based on the QUAL2E model to the SWAT model. The algorithms estimating the increase of internal organic matter by fractionization algal metabolism process and calculating Bottle $BOD_5$ were added and the results of proposed model were compared to those of the original SWAT model. The results of comparison test are showing that more accurate BOD values can be obtained with the Q-SWAT model and it is anticipated that the Q-SWAT model can be used as an effective tool of decision support through the water quality simulation and long term pollution source analysis.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.