낙동강하굿둑 기수역의 복원이 국정과제로 채택되면서, 2019~2020년의 실증실험과 2021년 시범운영을 거쳐 2022년 기수역 복원이 공식화 되었다. 해수유입 시 많은 의사결정이 실시간으로 수행되어야 하므로, 실측과 수치해석을 이용한 의사결정시스템이 체계화되었으며, 이 과정에서 정확한 해수유입량 산정이 필요하였다. 이에 본 연구에서는 해수와 담수의 밀도차이와 낙동강하굿둑 수문의 구조적인 특성을 반영한 해수유입량 산정식을 개발하였다. 낙동강하굿둑 수문은 월류와 저류방식으로 해수유입이 가능하므로, 산정식 또한 두 가지 형태로 제시하였다. 개발된 식의 정확도 확인 및 유량계수 도출을 위하여 시범운영 기간동안 ADCP를 이용하여 해수유입량을 실측하였다. 완성된 식을 이용한 계산값과 실측값의 비교 결과 약 3%의 오차를 확인하였다.
교량지점에서의 총세굴깊이는 세가지 성분 즉, 장기하상변동, 단면축소세굴, 그리고 국부세굴로 구성된다. 그러므로 장기하상변도의 분석은 교량지점에서의 총세굴깊이를 산정하는데 있어 중요하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 CHARIMA모형과 HEC-6모형을 사용하여 남한강교 지점에서의 장기하상변동을 분석하였다. 분석결과, 5년 동안 정상류로 물이 흐를 경우 CHARIMA모형은 약 45cm의 하상고의 상승을 보여준 반면 HEC-6모형은 약 5cm정도 하상고가 저하되고 있음을 보여주었다. 5년 동안 부정류로 물이 흐를 경우 두 모형 모두 하상고가 심하게 변동됨을 보여주고 따라서 총세굴깊이 산정에 많은 영향을 미치고 있다. 그러므로 총세굴깊이를 적절하게 산정하기 위해서는 단면축소세굴과 국부세굴뿐만 아니라 장기하상변동 또한 정확히 산정해야 하겠다.
Unmeasured value of water for human lives is widely approved, but the water as one of natural resources cannot be evaluated with ease since it changes itself ceaselessly by flowing-out or transforming the phase. Major objectives of the study concerned consequently with investigating its potentiality and evaluating its time seriesly availabity in a volumatic unit. And the study was performed to give the accurate original data to the planners concerned. Some developed rational methods of predicting runoff related to hydrological factors as precipitation, were to be discusseed for their theorical background and to be introduced whether they needed some corrections or not, comparing their estimation with actual runoff from synthetic unit-hydrograph methods. To do so, the study was performed to select Kongju Station, located at the watershed of the Keum River, and to collect such hydrological data from 1962 to 1972 as runoff, water level, precipitation, and so on. On the other hand, the hydrological characteristics of runoff were concluded more reasonably in numerical values, with calculating the the ratio of daily runoff to annual discharge of the flow in percentage, as. the distribution ratio of runoff. The results of the study can be summarized as follows; (1) There needed some consideration to apply the Kajiyama's Formula for predicting monthly runoff of rivers in Korea.(2) The rational methods of predicting runoff might be recommended to become less theorical and reliable than the unique analyzation of data concerned in each given water basin. The results from the Keum River prepared above would be available to any programms concerned. (3) The most accurate estimation for runoff could be suggested to synthetic unithydrograph methods calculated from the relation between each storm and runoff. However it was not contained in the study. (4) The relations between rainfall and runoff at KongJu Station were as following table. The table showed some intersting implications about the characteristics of runoff at site, which indicated that the runoff during three months from July to September approached total of 60% of quantity while precipitation concentrated on the other three from June to August. And there were some months which had more amount of runoff than expected values calculated from the precipitation, such as Febrary, March, August, September, Octover, and December, shown in the table. Such implications should be suggested to meet any correction factors in the future formulation concerned with the subjects, if any rational methods would be required.
The estimation of delivery ratio is a essential part of Korean Total Maximum Daily Loads (TMDL) procedure which needs a number of observed stream flow and pollutants data. If observed data were not sufficient, researchers have to find other alternatives. One of them is to make indirect data by using watershed models, such as Soil and Water Assessment Tool (SWAT) and Hydrological Simulation Program - FORTRAN (HSPF) and so on. In this study, indirect daily data was made by using SWAT model. To build the Byongseong-SWAT model accurately, crop cultures are reflected by handling the MGT.file in SWAT model. Especially, mass of manure and schedule of crop culture are inputted through investigating domestic research papers as well as fieldwork. After calibrating SWAT model in comparison with the 22-years flow and pollutants observed outlet data, the delivery ratio of Byongseong watershed is calculated by using daily simulated data during 2004-2007. Empirical equations for delivery ratio through multi-regression analysis are developed by using meteorological and physical factors such as flow, watershed area, stream length, catchment slope, curve number (CN) and subbasin's pollutant discharge loads.
5th Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Weather (AR5) predicts that recent severe hydrological events will affect the quality of water and increase water pollution. To analyze changes in water quality due to future climate change, input data (precipitation, average temperature, relative humidity, average wind speed, and solar radiation) were compiled into a representative concentration curve (RC), defined using 8.5. AR5 and future use are calculated based on land use. Semi-distributed emission model Calculate emissions for each target period. Meteorological factors affecting water quality (precipitation, temperature, and flow) were input into a multiple linear regression (MLR) model and an artificial neural network (ANN) to analyze the data. Extensive experimental studies of flow properties have been carried out. In addition, an Acoustic Doppler Velocity (ADV) device was used to monitor the flow of a large open channel connection in a wastewater treatment plant in Ho Chi Minh City. Observations were made along different streams at different locations and at different depths. Analysis of measurement data shows average speed profile, aspect ratio, vertical position Measure, and ratio the vertical to bottom distance for maximum speed and water depth. This result indicates that the transport effect of the compound was considered when preparing the hazard analysis.
본 연구에서는 하상변화가 존재하는 자연하천에서의 물질거동을 해석하기 위한 주기적저장대모형을 개발하였다. 저장대 구조에 따른 저장효과를 살펴보기 위하여 자연하천의 특성을 고려한 4개의 주기적 여울-소 구조를 갖는 와 흐름에서 소금물과 염료를 이용하여 실험한 모형실험결과를 이용하였다. 염료실험 결과, 물질이동 및 혼합거동은 하상 및 하안의 구조에 영향을 받는 것으로 나타났다. 기존의 저장대분산모형이 주기적으로 변화하는 저장대 구조에 의한 이동 및 질량교환 효과를 정확히 재현하지 못하는 것에 비해서 경계변화에 따른 질량교환 효과를 보다 효과적으로 재현할 수 있는 주기적저장대모형은 모형 실험 결과를 잘 재현하는 것으로 나타났다. 새로운 저장대모형을 미국 텍사스주의 Sabin River에 적용하였으며, 그 결과는 실험을 통해서 수집된 농도분포를 잘 재현하는 것으로 나타났다.
Park, Kyug Seo;Choi, Ji-Woong;Park, Chan-Seo;An, Kwang-Guk;Wiley, Michael J.
한국수자원학회:학술대회논문집
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한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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pp.106-106
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2015
The information of flow regimes continues to be norm in water resource and watershed management, in that stream flow regime is a crucial factor influencing water quality, geomorphology, and the community structure of stream biota. The objectives of this study were to estimate Korean stream flows from landscape variables, classify stream flow gages using hydraulic characteristics, and then apply these methods to ungaged biological monitoring sites for effective ecological assessment. Here I used a linear modeling approach (MLR, PCA, and PCR) to describe and predict seasonal flow statistics from landscape variables. MLR models were successfully built for a range of exceedance discharges and time frames (annual, January, May, July, and October), and these models explained a high degree of the observed variation with r squares ranging from 0.555 (Q95 in January) to 0.899 (Q05 in July). In validation testing, predicted and observed exceedance discharges were all significantly correlated (p<0.01) and for most models no significant difference was found between predicted and observed values (Paired samples T-test; p>0.05). I classified Korean stream flow regimes with respect to hydraulic and hydrologic regime into four categories: flashier and higher-powered (F-HP), flashier and lower-powered (F-LP), more stable and higher-powered (S-HP), and more stable and lower-powered (S-LP). These four categories of Korean streams were related to with the characteristics of environmental variables, such as catchment size, site slope, stream order, and land use patterns. I then applied the models at 684 ungaged biological sampling sites used in the National Aquatic Ecological Monitoring Program in order to classify them with respect to basic hydrologic characteristics and similarity to the government's array of hydrologic gauging stations. Flashier-lower powered sites appeared to be relatively over-represented and more stable-higher powered sites under-represented in the bioassessment data sets.
본 연구에서는 용담댐 하류, 원주천댐, 홍천강을 대상으로 환경생태유량을 산정하였으며, 멸종위기종 및 국내고유종을 고려한 대상어종으로 용담댐 하류는 감돌고기, 원주천댐은 쉬리, 홍천강은 묵납자루를 선정하여 각 하천에서 환경생태유량을 산정하였다. 환경생태유량을 산정을 위한 물리서식처 분석은 수리모형과 서식처 모형이 결합된 Physical Habitat Simulation (PHABSIM)과 RIVER2D를 적용하여 수행하였다. 생태 환경 모니터링을 통해 연구 대상지별 대상종의 서식처 적합도 지수를 Instream Flow and Aquatic Systems Group (IFASG) 방법을 적용하여 성장단계별 서식처 작합도 지수를 산정하였다. 특히 어류 모니터링 성과를 바탕으로 대상종의 성장단계별 서식처 적합도 지수를 산정하였다. PHABSIM을 활용한 분석 결과, 조절 하천인 용담댐하류에서 산란기에는 $4.9m^3/s$, 치어기 $5.8m^3/s$, 성어기에는 $8.9m^3/s$에서 가중가용면적이 최대인 최적 환경생태유량이었다. 원주천댐에서는 쉬리의 산란기에는 $0.4m^3/s$, 치어기에는 $1.0m^3/s$, 그리고 성어기에는 $1.5m^3/s$의 최적 환경생태유량을 나타내었다. 또한 비조절하천인 홍천강에서는 묵납자루의 산란기 $5m^3/s$, 치어기 $4m^3/s$, 그리고 성어기에는 $6m^3/s$의 최적 환경생태유량이 산정되었다.
추계 수문학 분야에서 중요한 기법으로 인정이 되어져 가고 있으며 점차 이용도가 높아져 가고 있는 분해모형(Disaggregation Model)을 국내 하천유량의 모의발생에 적용가능성을 파악하기 위해서 이 모형의 구조와 매개변수 산정 방법과 년유량을 월유량으로 분해시키고 발생유량 계열의 통계학적 분석을 실시하였으며 타모형과의 비교를 위해서 Thomas-Fiering 모형을 사용하여 그 결과들을 비교 검토하여 실무에 적용시킬 수 있는 가능성을 평가하였다.
깅릉 남대천 수계에서 처음으로 용존 비소(As)의 분포와 거동에 관한 연구가 수행되었다. 풍수기인 1997년 8월 28일(최종 방류량; $1.97{\times}10^6$ 톤/일)과 갈수기인 동년 11월 21일(최종 방류량; $0.13{\times}10^6$ 톤/0일). 두 차례에 걸쳐 조사된 As의 농도 분포는 같은 시기에 조사된 다른 중금속들과 다소 차이를 보인다. 도암댐 보다 오봉댐 유출수의 농도가 미소하게 높았고, 갈수기인 11월 하류부의 농도 급증현상도 나타나지 않았을 뿐 아니라 풍수기인 8월 하류부의 농도보다도 낮았다. 그리고 두 조사기간사이의 농도차가 미비하며, 원시적인 강들과 세계평균치에 비해서도 비교적 낮은 농도로서 남대천 수계에서는 As의 인위적인 오염원이 없고, 자연적인 배경농도(background level) 수준임을 알 수 있다. 하구에서 담수와 해수가 혼합되는 과정에서는 외부 유입이나 제거 기작없이 염분과 함께 직선적으로 증가하는 보존적인 분포를 보이며, 남대천을 통하여 동해로 유출되는 As의 양은 연간 65.12kg 정도이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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