• 제목/요약/키워드: seawater exchange ratio

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소내만의 해수교환율 (Seawater Exchange Ratio in Small Bay)

  • 박병수;류청로
    • 수산해양기술연구
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    • 제33권4호
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    • pp.266-274
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    • 1997
  • To understand seawater exchange are important to analyze the formation of watermass, material circulation and transfer of pollutant material etc. The purpose of this study is to review the previous studies and to propose new exchange ratio. where,$C_1$ ; average salinity of the water at low water$C_2$ ; average salinity of the water at the next low water$C_0$ ; average salinity of the water passing the bay mouth on the flood tide$V_2$ ; total water volume of the bay on the low water$V_0$ ; the volume of the remaining outer bay water entering during the flood tideSeawater exchange ratio of Dongho Bay calculated by new method are 26.1%, 23.8% respectevely.The average fresh water residence ratio calculated by equation (12) is 2.2 days, that is corresponding 23.5 % of exchange ratio. Thus, it appears similar result as proposed exchange ratio.

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해수침투 발생 시 혼합비 계산의 오차에 관한 연구 (A study on propagation of uncertainties for a mixing ratio calculation by seawater intrusion)

  • 이정훈
    • 지질학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.579-584
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    • 2018
  • 해수침투가 발생할 때 혼합비를 결정하는 것은 해수침투연구에 매우 중요한 사항이며, 단성분 혼합분석방법을 주로 사용한다. 본 연구에서는 이러한 해수와 담수의 혼합비 계산시 발생되는 오차를 불확정성의 원리를 이용하여 결정하였다. 또한 해수침투 혼합비를 계산할 때 평균값과 표준편차의 차이에 의해 발생할 수 있는 혼합비의 오차를 제시하였다. 이러한 오차의 크기는 (1) 혼합비가 커질수록, (2) 사용된 평균값과 표준편차값의 차이가 클수록, 마지막으로 (3) 해수와 배경지하수의 추적자 농도 값이 작을수록 커진다. 특히, 해수침투가 발생하여 양이온교환반응이 일어날 때 이온델타(이론적인 지하수화학성분과 실제 시료의 화학성분의 차이)값이 0 근처에서는 오차값이 지구화학적인 상태(침전 또는 용해)를 결정하는 데에 기여할 수 있다.

Marine Environmental Change Due to Waterfront Development

  • Lee, Moon-Ock;Lee, Sam-No
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제3권1호
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    • pp.33-39
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    • 1999
  • A two-dimensional numerical experiment and field observations were conducted to evaluate changes in sea water movement and the water quality environment related to comprehensive projects of waterfront development around Kwangyang Bay on the south coast of Korea. Tidal flow velocities, especially in the western part of the bay, were considerably slower as a result of the development projects. Accordingly, the seawater exchange ratio reduced from 38.7% to 26.3%. The impact of dredging work on the water quality environment was much stronger than expected. Furthermore, after the completion of the industrial parks and container-exclusive wharfs, COD from the waste water treatment plant will be dispersed extensively into the adjacent water at a level of less than 0.1 mg/l for up to 142.5 $\textrm{km}^2$. Therefore, consistent monitoring and management of the water quality environment is strongly recommended.

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A computer simulation of ion exchange membrane electrodialysis for concentration of seawater

  • Tanaka, Yoshinobu
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제1권1호
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    • pp.13-37
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    • 2010
  • The performance of an electrodialyzer for concentrating seawater is predicted by means of a computer simulation, which includes the following five steps; Step 1 mass transport; Step 2 current density distribution; Step 3 cell voltage; Step 4 NaCl concentration in a concentrated solution and energy consumption; Step 5 limiting current density. The program is developed on the basis of the following assumption; (1) Solution leakage and electric current leakage in an electrodialyzer are negligible. (2) Direct current electric resistance of a membrane includes the electric resistance of a boundary layer formed on the desalting surface of the membrane due to concentration polarization. (3) Frequency distribution of solution velocity ratio in desalting cells is equated by the normal distribution. (4) Current density i at x distant from the inlets of desalting cells is approximated by the quadratic equation. (5) Voltage difference between the electrodes at the entrance of desalting cells is equal to the value at the exits. (6) Limiting current density of an electrodialyzer is defined as average current density applied to an electrodialyzer when current density reaches the limit of an ion exchange membrane at the outlet of a desalting cell in which linear velocity and electrolyte concentration are the least. (7) Concentrated solutions are extracted from concentrating cells to the outside of the process. The validity of the computer simulation model is demonstrated by comparing the computed results with the performance of electrodialyzers operating in salt-manufacturing plants. The model makes it possible to discuss optimum specifications and operating conditions of a practical-scale electrodialyzer.

제주도 동부지역 지하수의 염수화와 이화학적 특성 (Physicochemical Characteristics of Groundwater Salinization in the eastern aea of Cheju Island)

  • 오윤근;김경훈;류성필
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.253-259
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    • 2000
  • The purpose of this study is to investigate the physicochemical characteristics of salinization of groundwater at the estern area of Cheju island. For this purpose, the major ions of groundwater, spring water are analyzed. The concentration of $Cl^-$ and Na^++K^+$/ contained in the groundwater at near the coastline are higher than those at inland area away from the coastline. The water quality components of groundwater observed at this area can be classified into 4 types such as Na-Cl, $HCO_3, Na-Cl-HCO_3$ and Ca-HCO$_3$. The concentration ratio of $SO_4^1 to Cl^- is 0.1354(R^2=0.972)$ at this area. This value is very similar with Dittomer's ratio of 0.13. For Na^+, K^+, and Mg^{2+}/ versus Cl^-$, their ratios also show a significant relationship between sea water and groundwater in this area. From the chloride-bicarbonate ratio, it can be estimated that the intrusion distance of seawater from coastline to inland area is 2.8km at Onpyung-Nansan, Sangdo and Pyungdae areas, and 5.4km at Kosung-Susan area. The mixing ratio between seawater and fresh water by the intrusion of seawater is decreased with the distance toward inland from coastline. This ratio(fresh water : seawater) is 80:20 in spring water adjacent the coastlines, Onpyung area and 99.8:0.2 in the well at No.3 of Susan located at inland away from the coastline. The concentration of $Na^+$ observed at field is 25~45% lower than that theoretically calculated by this mixing ratio. Based on the data of EC, the equipotential line of 500$\mu$mhos/cm is located at 4~5km poing at Kosung-Susan area and 2.5km point at the other area. The equation of correlation between $Cl^-$ concentration and EC values is $Cl^-$=0.1927EC-16.683 for the area lower than 500 $\mu$mhos/cm and $Cl^-$=0.2773EC for the area beyond 500 $\mu$mhos/cm.

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거제만의 해수교환 (Tidal Exchange of Sea Water in Koje Bay)

  • 김종화;장선덕
    • 한국수산과학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.101-108
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    • 1985
  • 거제만의 물질수지와 굴양식장관리를 위한 해양환경개선 및 해양공학적 기초자료를 마련코저, 1984년 8월의 대조기 23시간 및 소조기 13시간 동안 거제만입구의 단면에서 연속측류와 측심 및 채수를 실시하였다. 거제만의 해수교환과 그 기구에 관한 결과는 다음과 같다. 1. 거제만입구의 해수류출입현상은 만의 중앙부 및 육구단측이 만의 서부인 아지랑측보다 담수유출이 많은 우기에 유출이 우세하고 건기에는 상층에서 유출되나 저층에서는 유입이 우세하였다. 2. 해수교환율은 대조기 $26\%$, 소조기 $5{\sim}15\%$ 범위이다. tidal prism에 의한 체류시간은 대조기 약 48시간, 소조기 약 81시간으로 나타났다. 그러나, 해수교환정도는 교환개념과 수문기상학적 요소 및 계절에 따라 변동된다. 3. 협수도에 접한 거제만은 지형과 조류의 영향으로 와류현상이 활발하다. 따라서, 거제만은 지형성 와류가 해수교환에 미치는 영향이 클 것으로 추정된다.

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인공 대수층내에서 발생하는 해수침투의 지화학적 분석 및 병원성 지표 미생물의 사멸 특성 (Geochemical Analysis and Fates of Pathogenic Indicating Bacteria on Seawater Intrusion in a Sand Box Model)

  • 이소정;박헌주;성은혜;소명호;김창균
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.385-392
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    • 2008
  • 본 연구에서는 해수침투를 방지하기 위해 실험실에서 제조한 하수 방류수를 이용하였으며, 각각의 함양 및 양수 조건에 따른 해수침투 진행 과정을 지표미생물인 Escherichia coli와 Enterococcus faecalis를 이용하여 평가하였다. 해수침투의 대표적인 화학적 지표인자인 Cl$^-$와 Ca$^{2+}$, Mg$^{2+}$ 및 비전도도값 등은 해수에 의해 인공 대수층내의 지질매체와 양이온간의 이온 교환이 발생되는 수조 내에서 동시에 분석되었다. 지표 생물로 이용된 Escherichia coli와 Enterococcus faecalis 모두 해수침투에 따라 증가하는 염분 농도에 민감하게 반응하였으며, Enterococcus faecalis의 경우 Escherichia coli 보다 염분 농도에 더 큰 저항을 보였다. 시간에 따른 Enterococcus faecalis / Escherichia coli 값은 함양과 양수가 10 mL/min으로 동일할 경우에는 E. coli 초기 주입 농도가 90% 이상의 사멸을 보이는 18시간 이후에 50$\sim$100배 이상으로 증가하였다. 그러나 함양과 양수가 5 mL/min의 경우에는 E. coli의 완만한 사멸율로 인해 운전 시간 내내 2.5$\sim$5.0 사이의 일정한 비를 유지하였다. 또한 본 연구에서 분석된 염소 이온과 비전도도, Ca$^{2+}$ 및 Mg$^{2+}$농도는 서로간에 0.9 이상의 높은 상관관계를 나타내었으며, 인공 해수가 인공 대수층내로 침투되면서 일어나는 양이온 교환 반응의 진행 여부는 음의 $\Delta$Na, $\Delta$Mg값과 양의 $\Delta$Ca의 관측을 통해 효과적으로 확인할 수 있었다.

동해안 화진포 석호 주변 대수층 내 담수-염수 경계면 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Freshwater-saltwater Interface in the Aquifer around Hwajinpo Lagoon on the Eastern Coast of Korea)

  • 김민지;김동진;전성천;이정훈
    • 자원환경지질
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    • 제54권6호
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    • pp.699-707
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    • 2021
  • 동해안에 위치한 화진포 석호는 담수와 염수가 혼합되는 환경으로 생물 다양성이 풍부하여 높은 보존 가치를 지니고 있어 체계적인 관리가 필요하다. 석호의 현재 환경에 대한 분석을 위해 호소수에 영향이 큰 주변 대수층의 지하수 수위 분포와 지하수 흐름의 특성을 파악하였다. 또한 호소수의 염분도가 유지되는 기작으로 추정되는 대수층으로의 해수침투의 영향을 파악하기 위해 수리지구 화학적 변동을 분석하였다. 연구 결과 사주지역의 대수층에 쐐기형태의 담수-염수 경계면이 분포하며, 강우가 적은 기간이 지속되고 온도가 높아 석호의 증발이 일어날 경우 담수-염수 경계면이 상승하여 지하수를 통한 해수의 유입 가능성이 높은 것으로 판단된다. 수리지구 화학적 특성으로는 이온델타(혼합된 지하수의 이론적인 화학조성과 실제 시료가 가지는 값과의 차이) 값을 산출하여 해수 침투에 따른 대수층 내에서 양이온 교환반응 및 침전 반응이 일어난 것으로 추정하였다. 각 지점별로 해수가 혼합된 비율을 계산하기 위해서 산소동위원소와 염소이온을 추적자로 사용하였으며 혼합비의 평균값은 0.3, 최대값은 0.87을 나타내었다. 전체적인 혼합비 결과는 해안에서의 거리에 따라 분포하는 것으로 판단되나, 이론적인 예상과는 상이한 결과가 일부 존재하는데 그 부근의 대수층 특성이 반영된 것으로 판단된다. 더욱 구체적인 분석을 위해서는 계절적인 변화와 해수침투 기작을 모사하는 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

만내의 해수유동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Sea Water Flow in Bay)

  • 김미금;김창제
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.205-218
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    • 2002
  • Recently, the water pollution of coastal sea area including harbor, bay and inland sea has been very serious and it causes various environmental impacts. In this study, water flow system of Danghang Bay, which has the narrow and long topographical characteristics with the narrow bay mouth and its flow is influenced principally by the tidal current, is investigated experimentally and numerically. In order to understand the tidal system of Danghang Bay, harmonic analysis is performed based on measured tidal range and flow velocity In addition, numerical model for tidal exchange is developed considering conditions of Danghang Ray. Calculated results show good agreement with measurements. Lastly. based on the proposed numerical model, exchange ratio of seawater volume in Danghang Bay is predicted.

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