• 방사성폐기물학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2016

In this study, thermal-hydrological-chemical modeling for the alteration of a bentonite buffer is carried out using a simulation code TOUGHREACT. The modeling results show that the water saturation of bentonite steadily increases and finally the bentonite is fully saturated after 10 years. In addition, the temperature rapidly increases and stabilizes after 0.5 year, exhibiting a constant thermal gradient as a function of distance from the copper tube. The change of thermal-hydrological conditions mainly results in the alteration of anhydrite and calcite. Anhydrite and calcite are dissolved along with the inflow of groundwater. They then tend to precipitate in the vicinity of the copper tube due to its high temperature. This behavior induces a slight decrease in porosity and permeability of bentonite near the copper tube. Furthermore, this study finds that the diffusion coefficient can significantly affect the alteration of anhydrite and calcite, which causes changes in the hydrological properties of bentonite such as porosity and permeability. This study may facilitate the safety assessment of high-level radioactive waste repositories.

• Advances in environmental research
• /
• 제7권3호
• /
• pp.161-175
• /
• 2018

Krishna River is significantly affected due to Srisailam dam from past 30 years. The impact of this hydraulic structure drastically reduced the minimum flow regime on the downstream, which made the river nearing to decaying stage. In the present paper, Environmental Flow called minimum flow values released for the dam are estimated with the help of three hydrological methods viz., Range of variability Approach (RVA), Desktop Reserve Model (DRM), and Global Environmental Flow Calculator (GEFC). DRM method suggested considering the intermediate values obtained from among the three methods to preserve the ecosystem on the downstream of the river, which amounts to an average annual allocation of 9378 Million Cubic Meter (MCM) which is equal to 23.11% of mean annual flow (MAF). In this regard GEFC and RVA methods accounted for 22% and 31.04% of MAF respectively. The results indicate that current reservoir operation policy is causing a severe hydrological alteration in the high flow season especially in the month of July. The study concluded that in the case of non-availability of environmental information, hydrological indicators can be used to provide the basic assessment of environmental flow requirements. It is inferred from the results obtained from the study, that the new reservoir operations can fulfil human water needs without disturbing Environmental Flow Requirements.

• 한국습지학회지
• /
• 제21권spc호
• /
• pp.16-27
• /
• 2019

자연적 기후변화와 댐 건설로 인한 인위적 수문환경의 변화로 인하여 하천의 유황(flow regime) 변화가 발생하며, 이러한 유황의 변화는 하천의 생태계뿐만 아니라 하천의 물리적 구조와 어류서식처 등에도 심각한 변화를 야기한다. 본 연구에서는 감천유역의 부항댐 건설로 인하여 나타난 수문특성변화와 동시에 하천의 생태건강성 및 수질, 하천단면 변화를 분석하였다. 감천의 유황 변화를 정량적으로 파악하기 위해 수문변화지표(Indicators of Hydrologic Alteration, IHA)에 의한 분석 결과, HA(Hydrologic Alteration)가 대부분 ±1 이상으로 댐 건설 후 하천생태계에 다양한 변화가 발생한 것으로 판단된다. 또한, 생태건강성등급 및 수질은 각 요소마다 상이한 반응이 나타났으며, 하천의 하상 및 단면의 경우에는, 댐 건설 후에 하상 단면의 저하가 뚜렷하게 나타났다. 본 연구의 성과는 하천의 유황 변화에 의한 하천생태계의 변화를 평가하기 위한 효율적인 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
• /
• pp.142-142
• /
• 2019

하천 생태환경은 토지이용, 댐건설 및 기후변화 등 외부의 압력에 따른 변화로 인해 오염물 유입, 녹조 발생, 어패류 떼죽음 등 생태계 교란 및 환경변화가 발생한다. 이러한 생태환경 문제를 해결하기 위해 전 세계적으로 하천생태환경시스템 복원이 논의되고 있으며 환경적 측면을 강조한 자연친화적 하천을 목표로 개발 방향이 바뀌고 있다. 이처럼 하천생태환경의 중요성이 커지고 있지만 보다 객관적이고 정량적인 평가를 위한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 낙동강 감천유역을 대상으로 하였으며, 김천부항댐 건설로 인한 생태환경시스템의 변화를 정량적으로 평가하고자 수문변화지표법(Indicators of Hydrologic Alteration, IHA)을 활용하여 33개의 수문변화지표군(IHA Parameters)과 34개 환경유량지표군(Environmental Flow Components Parameters)을 산정하였다. 분석을 위하여 감천유역 선산관측소의 2007년 ~ 2018년까지의 일 유량 자료를 활용하였으며, 댐이 건설된 2014년 1월 1일을 기점으로 댐 건설 전(2007 ~ 2013)과 댐 건설 후(2014 ~ 2018)가 하천생태환경 및 환경유량에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구를 토대로 지속가능한 하천생태계 보전을 위한 명확한 목표와 효율적인 평가과정을 수립하는 데 도움이 될 것으로 보인다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제39권1호
• /
• pp.33-44
• /
• 2019

최근 기후변화 현실화로 강우 발생 시기와 패턴이 변화하면서 유역에 따라 유황이 변화하고 있는 실정이다. 이로 인한 하천 유황의 장기적 변화는 수중생태계의 구조와 기능에 커다란 변화를 야기한다. 하지만 국내에서는 기후변화와의 연계성은 물론, 유량변화와 생태학적 특성을 포함한 수생태계 관점에서의 분석은 대부분 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 기후변화로 인한 현재-미래의 유황 변화가 만경강 하도와 홍수터 영역에서 감돌고기의 서식환경에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 그 결과, 현재보다 미래에 홍수와 가뭄 등 극한 수문 조건이 심화됨을 확인하였고, 특히 크기, 빈도, 지속시간, 시기와 변화율 등을 비교 분석함으로써 유황 특성의 변화를 명확히 파악하였다. 그리고 유황 특성과 물리서식처 해석을 연계함으로써 기후변화로 인해 미래 생태환경 변동에 대한 위험성이 크게 증대될 것이라는 결과 제시가 가능하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제42권5호
• /
• pp.407-414
• /
• 2009

본 논문에서는 대청댐 하류 금강을 대상으로 댐건설에 따른 유황 변동이 어류서식처 환경에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 분석에는 RAP을 이용하였고, 대표어종으로는 쉬리, 참마자, 감돌고기를 선정하였다. 분석 결과에 따르면 유량이 감소하는 갈수기에 대청댐의 건설과 더불어 서식처 조건이 향상 하였으나, 용담댐 건설의 영향은 미미한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 댐건설에 따른 갈수기의 방류량 증가가 본 연구에서 선정한 대표어종들이 선호하는 서식처 조건을 유지하는데 도움이 된 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
• /
• 제22권4호
• /
• pp.329-343
• /
• 2013

According to previous studies, the increased air temperature can lead to change of thermal stratification structure of lakes and reservoirs. The changed thermal stratification may result in alteration of materials and energy flow. The objective of this study was to predict the effect of climate change on the water temperature and stratification structure of Daecheong Reservoir, located in Geum River basin of Korea, using a three-dimensional(3D) hydrodynamic model(ELCOM). A long-term(100 years) weather data set provided by the National Institute of Meteorological Research(NIMR) was used for forcing the 3D model. The model was applied to two different hydrological conditions, dry year(2001) and normal year(2004). It means that the effect of air temperature increase was only considered. Simulation results showed that the surface water temperature of the reservoir tend to increase in the future, and the establishment of thermal stratification can occur earlier and prolonged longer. As a result of heat flux analysis, the evaporative heat loss can increase in the future than now and before. However, the convective heat loss and net long wave radiation from water surface decreased due to increased air temperature.

• 환경생물
• /
• 제36권4호
• /
• pp.638-646
• /
• 2018

본 연구는 대형 댐과 농업용 보가 공존하는 탐진강 유역을 대상으로 장흥다목적댐 건설 이후 탐진강의 서식처 지형변화를 정량적으로 분석하고, 이에 영향을 미치는 복합적인 환경요인(대형 댐, 농업용 보, 조석, 하천정비)과의 인과관계를 유황변화, 하상재료, 항공사진 분석을 통해 파악하였다. 장흥댐 건설 후 유량변화를 분석한 결과, 유역에서 댐에 의한 유량 변화의 직접적인 영향 구간은 최대 지천이 합류되기 이전까지로 판단된다. 이 구간에서는 대규모 홍수는 발생하지 않았으며, 중소규모 홍수빈도 또한 절반 이하로 감소하는 등 하천의 유사이송 에너지가 감소하였다. 하상재료의 입도분포는 댐 직하류에서 모래가 급감하는 등 하상재료가 조립화되었지만, 금강천 합류 이후 하구까지는 다시 모래 비율이 높아지면서 하천의 자연성이 회복되고 있는 것으로 보여진다. 그렇지만, 지천 합류 이후의 이러한 유량 및 유사의 자연성 회복력은 본류 내 사주의 식생활착을 제어하기에는 부족해 보인다. 탐진강 하류에서 사주면적은 증가했지만 식생 피복율이 높은 원인은 지천에서 탐진강으로 공급된 유사가 장흥댐 건설에 따른 홍수 이송에너지의 감소와 더불어, 과밀화된 농업용 보에 의한 국지적인 지형변화, 그리고 감조역 구간에서 조석의 영향이 복합적으로 가져온 영향이라고 할 수 있다. 본 연구결과는 댐하류 서식처 지형의 자연성 회복을 위해서 유입지천의 중요성과 함께 본류의 환경 유량 복원과 유사 이송을 반영한 고도화된 수생태계 관리전략 수립의 필요성을 제시하고 있다.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제40권1호
• /
• pp.24-33
• /
• 2016

Background: Previous numerous studies on watershed scale demonstrated that the constructions of upper dams may influence the below dams due to modifications of flow regime and nutrient inputs. Little is known about how the dam constructions influence the downstream lakes or reservoirs in the regional scale. This study demonstrates how the construction of upper dam (i.e., Yongdam Dam) influences nutrient regime, trophic relations, and empirical models in Daechung Reservoir (DR). Yongdam Dam was constructed at the upstream region of DR in year 2000. Results: The analysis of hydrological variables showed that inflow and discharge in the DR were largely reduced after the year 2000. The construction of upper dam construction also resulted in increases of water temperature, pH and conductivity (as an indicator of ionic content) in the DR. Empirical models of TP-CHL and N:P ratio-CHL suggested that stronger responses of CHL to the phosphorus were evident after the upper dam construction, indicating that algal production at a unit phosphorus increased after the upper dam construction. Mann-Kendall tests on the relations of N:P ratios to TN showed weak or no relations ($t_{au}=-0.143$, z = -0.371, p = 0.7105) before the dam construction, while the relation of N:P ratios to TP showed strong in the periods of before- ($t_{au}=-0714$, z = -2.351, p = 0.0187) and after the construction ($t_{au}=-0.868$, z = -4.270, p = 0.0000). This outcome indicates that TP is key determinant on N:P ratios in the reservoir. Scatter Plots on Trophic State Index Deviations (TSIDs) of "TSI(SD) - TSI(CHL)" against "TSI(TP) - TSI(CHL)" showed that the dominance of clay turbidity or light limitation was evident before the upper dam construction [TSI(TP) - TSI(CHL) > 0 and TSI(SD) - TSI(CHL) > 0] and phosphorus limitation became stronger after the dam construction [(TSI(TP) - TSI(CHL) < 0 and TSI(SD) - TSI(CHL) > 0]. Conclusions: Overall, our analysis suggests that the upper dam construction modified the response of trophic components (phytoplankton) to the nutrients or nutrient ratios through the alteration of flow regime, resulting in modifications of ecological functions and trophic relations in the low trophic levels.

• Ecology and Resilient Infrastructure
• /
• 제3권4호
• /
• pp.322-326
• /
• 2016

하천에서 식생의 분포는 수리적 특성에 영향을 받는다. 본 연구에서는 청미천에서 홍수 유량의 변화에 의한 식생분포의 변화 및 식생 유형과 지난 10년 동안의 홍수 빈도와의 관계에 대하여 연구하였다. 청미천에서 2006년부터 2016년까지 홍수 유량은 감소하는 경향을 보였다. 특히 2013년 이후로는 $160m^3/s$ 이하로 크게 감소하였다. 이러한 홍수 유량의 감소는 2013년 이전에는 식생이 드물게 분포하였던 청미천 점동 구간의 넓은 사주에 달뿌리풀 (Phragmites japonica)의 정착을 야기하였다. 2016년에는 사주의 대부분이 달뿌리풀로 뒤덮였다. 조사대상구간 홍수터의 식생은 우점하는 종에 의해 1년생 습생식물 군집, 다년생 습생식물 군집 및 중건생식물 군집으로 분류되었다. 식생 유형과 홍수 빈도의 상관 관계를 분석한 결과, 1년생 습생식물, 다년생 습생식물 및 중건생식물 군집은 각각 1년이하의 홍수 범람 범위, 1년에서 10년 빈도의 홍수 범람 범위, 그리고 7년 이상의 홍수 범람 범위에서 분포하였다. 결론적으로, 청미천에서 홍수터 식생의 분포는 홍수 유량 및 빈도와 밀접하게 연관되어 있었다.