• 제목/요약/키워드: selective withdrawal

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CE-QUAL-W2 모델을 이용한 임하호 선택배제시설의 효과분석 (Assessment of Selective Withdrawal Facility in the Imha Reservoir Using CE-QUAL-W2 Model)

  • 이상욱;김정곤;노준우;고익환
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.228-235
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    • 2007
  • For efficient turbid water withdrawal in the Imha reservoir, a selective withdrawal facility was recently installed and operated during summer season of year 2006. In this research, CE-QUAL-W2 model was utilized to assess the efficiency of the selective withdrawal facility, in comparison with the original surface withdrawal, on turbid water management. Model calibration was carried out using data observed at four automatic monitoring stations in the reservoir. It was found that the model appropriately simulated, with the RMSE less than 5.2 NTU, the observed vertical and horizontal distributions of water temperature and turbidity as well as the location of maximum turbid water at each monitoring station. The analysis results showed that selective withdrawal is more effective in removing high turbid water than surface withdrawal as selective withdrawal contributed to reducing $35Mm^3$ of high turbidity water (> 100 NTU) in the reservoir by increasing outflows of high turbid water. Therefore, effective management of turbid water in the reservoir can be achieved by changing locations of intake depending on turbid water distribution conditions. The results of this study will provide some basic information for establishing better operation strategies to cope with turbid water problems.

선택취수 수심에 따른 취수탑 유입유동 특성 (Inflow Patterns Around a Water Intake Tower for Selective Withdrawal Depth)

  • 조용;김용열
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.63-70
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    • 2010
  • Shallow water withdrawal systems have been replaced with a selected withdrawal system to keep stable raw water quality in spite of occurrence of algae and muddy inflow. Before reconstruction of the water intake tower in Yongdam reservoir supplying water to Gosan water treatment facility, we have predicted flow patterns of inflowing water into the water intake tower for various withdrawal conditions. It has been predicted that the water in the withdrawal layer is significantly inflowed from the front with fast velocity into the water intake tower irrespective of withdrawal depth, while the water away from the withdrawal layer is withdrawed a little from the side with slow velocity.

선택취수에 의한 2차원 밀도류의 흐름특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Velocity Structure of 2-D Density Current Induced by Selective Withdrawal)

  • 류시완;김영도;조길제;권재현;이남주
    • 상하수도학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.825-832
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    • 2009
  • A series of laboratory experiments has been performed to investigate the flow characteristics of 2-dimensional density currents induced by selective withdrawal, which is commonly suggested as a measure for removal of high turbid water from reservoirs. Saltwater has been used to simulate the density stratification over depth and PIV(Particel Image Velocimetry) for observing the velocity structure. Experimental conditions have been established according to Richardson number, which is the dimensionless number that expresses the ratio of potential to kinetic energy. From the experiments, the patterns of longitudinal decay of centerline axial velocity induced by the withdrawal have been distinguished from other experimental cases. The rate of longitudinal decay increase as the Richardson number increases. The variations of volumetric and momentum flux along the longitudinal axis have also shown to be dependent on Richardson number.

선택취수에 따른 대청호 탁수 조절효과 및 수질영향 분석 (Effect of Selective Withdrawal on the Control of Turbidity Flow and Its Water Quality Impact in Deacheong Reservoir)

  • 정용락;류환;김유경;예령;정세웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권8호
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    • pp.601-615
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    • 2007
  • 선택취수 방법은 성층화된 저수지로부터 공급되는 방류수의 수온, 용존산소농도, 탁도 등의 수질을 제어하고, 하천의 생태계 서식환경을 개선하기 위해 널리 사용되고 있다. 최근 우리나라에서도 하류의 탁수피해 저감을 위해 다단 취수가 가능하도록 기존의 취수시설을 개량하였거나 계획하고 있는 댐들이 늘고 있다. 이 연구의 목적은 대청댐에 선택취수 시설을 도입하였을 경우 하류의 탁수 제어 효과와 저수지 수질에 미칠 영향을 평가하는데 있다. 다양한 선택취수 조건이 방류수 탁도와 저수지 수질 변화에 미치는 영향을 모의하기 위해 선행연구에서 보정 검증한 2차원 폭 방향 평균 수리 및 부영양화 모델을 사용하였다. 연구결과, 2년 연속$(2004\sim2005)$ 수문조건에서 표층수의 선택취수를 통한 댐 하류의 탁수 장기화 저감 효과는 미미한 것으로 평가되었다. 또한 하류에 깨끗한 물을 공급하기 위해 표층수를 과다하게 취수 할 경우, 높은 농도의 인을 포함하고 있는 중층 탁수를 유광대로 유입하게 하는 결과를 초래하여 호수역의 조류 성장을 증가시킬 우려가 있는 것으로 나타났다.

임하호 선택취수 효과분석을 위한 현장실험 및 수치해석 연구 (A Study on Field Experiment and Numerical Modeling for Efficiency Analysis of Selective Withdrawal in Imha Reservoir)

  • 김태원;김영도;이용곤
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권2B호
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    • pp.113-121
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    • 2012
  • 유역에서 집중호우가 발생하였을 경우 저수지 내로 고탁수층이 유입된다. 본 연구에서는 성층저수지로 유입된 고탁수층에 대한 선택취수 탁수배제 능력을 검토하기 위하여 3차원적인 접근흐름에 대한 현장실험 및 수치해석 연구를 수행하였다. 다항목수질모니터링시스템(YSI6600EDS)과 초음파유속계(YSI6600ADV)을 이용하여 선택취수시의 온도, 탁도 및 유속분포를 측정하였다. 3차원 모형인 FLOW-3D를 이용하여 저수지 내 취수탑 주변에서 유동형태를 예측하였으며, 현장실험에서의 유속 측정값과 비교분석한 결과 연직유속분포를 잘 모의함을 확인할 수 있었다. 또한 관측 자료들을 분석한 결과에 의하면 표면 취수에 비해 저층 선택취수를 수행하는 것이 고탁수층에 대한 저수지내 탁도 배제능력이 46% 증가하는 것으로 나타났다. 3차원 수치모의 해석결과, 표면취수에 비하여 중층취수를 하는 경우에는 저수지내 탁도 배제능력이 10% 증가하였고, 저층취수를 하는 경우에는 30% 증가하였다. 따라서 저수지 내 고탁수를 배제하기 위해서는 중층 또는 저층의 선택취수를 수행하는 것이 탁수배제 능력 면에서 우수한 것으로 분석되었다. 또한 수치효율이 매우 높은 1차원 SELECT 모형에서도 유사한 결과를 보여 주었다.

안정성층류에서 선택취수의 수치해석 (Numerical Simulation of Selective Withdrawal in Stably Stratified Flows)

  • 백중철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권11호
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    • pp.973-984
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    • 2005
  • 3차원 열동수역학 모형을 개발하여 지형학적으로 복잡한 자연 저수지에서 안정한 성층류의 선택 취수를 부정류 모의하였다. 지배방정식은 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 해석하였다. 개발된 수치모형을 3차원 난류, 성층화된 전단층흐름에 적용하여 검정을 하였다. 수치해석결과는 실험실에서 관측된 선택취수시의 속도 및 온도분포의 일반적인 형상을 양호하게 예측하는 것으로 나타났으나, 자연 저수지에서의 흐름에 대한 적용시에는 속도의 크기를 과대모의 하는 것으로 나타났다. 수치모의에서 구해진 선택취수의 물리적 특성을 논하였다.

선형 성층수조에서의 선택취수에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Selective Withdrawal from Linear Stratified Tank)

  • 김영도;박재현;손병주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권6B호
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    • pp.499-505
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    • 2011
  • 저수지내에서의 탁수층의 혼합거동은 연중 온도변화에 영향을 받으며, 특히 여름철에 발생하는 한 개 내지 두 개의 수온약층과 이에 따라 밀도가 다른 연직층 분포에 의해 변화한다. 이와 같은 밀도성층은 연직방향의 혼합을 제한하고 저수지내에서 다양한 수리학적인 거동을 야기한다. 따라서 저수지내에서는 특정 수질 문제를 해결하기 위해 선택취수를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 선택취수의 효울을 해석하기 위하여 성층흐름의 수리학적 특성에 관한 실험연구를 수행하였다. two-tank 기법을 이용한 성층수조에서 밀도경사와 유량을 변수로 한 각 조건별 취수구 주변의 수리학적 특성을 입자영상유속계(PIV)를 이용하여 측정하였다. 측정된 유속장을 이용하여 Richardson 수에 따른 선택취수의 효율에 대한 상관관계를 제시하였다.

횡성호 식물플랑크톤에 대한 간헐식 폭기의 영향과 선택취수 (Effect on Phytoplankton by Hydraulic-Gun-Aerators and Selective Withdrawal in Hoengseung Reservoir)

  • 최일환;김학철
    • 환경영향평가
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    • 제16권1호
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    • pp.15-26
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    • 2007
  • Surface water is the main drinking water source in Korea. Algal bloom caused by phytoplankton in reservoir is common event in every summer season. To prevent or control the algal blooms, artificial circulation system has been adopted in many reservoirs, including Hoengseung reservoir. Total 7 hydraulic-gun-aerators were installed around the intake tower in Hoengseung reservoir since 2000. This study is to elucidate the effects of hydraulic-gun-aerators on phytoplankton bloom, pH, DO, temperature and evaluate the selective withdrawal and vertical distribution of phytoplankton by means of submersible fluorescence probe, which features high correlation with a standard ISO method (r=0.90, P<0.0001) for chlorophyll-a quantification.

Development of a Decision Support System for Turbid Water Management through Joint Dam Operation

  • Kim, Jeong-Kon;Ko, Ick-Hwan;Yoo, Yang-Soo
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.31-39
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    • 2007
  • In this study we developed a turbidity management system to support the operation for effective turbid water management. The decision-making system includes various models for prediction of turbid water inflow, effective reservoir operation using the selective withdrawal facility, analysis of turbid water discharge in the downstream. The system is supported by the intensive monitoring devices installed in the upstream rivers, reservoirs, and downstream rivers. SWAT and HSPF models were constructed to predict turbid water flows in the Imha and Andong catchments. CE-QUAL-W2 models were constructed for turbid water behavior prediction, and various analyses were conducted to examine the effects of the selective withdrawal operation for efficient high turbid water discharge, turbid water distribution under differing amount and locations of turbid water discharge. A 1-dimensional dynamic water quality model was built using Ko-Riv1 for simulation of turbidity propagation in the downstream of the reservoirs, and 2-dimensional models were developed to investigate the mixing phenomena of two waters discharged from the Andong and Imha reservoirs with different temperature and turbidity conditions during joint dam operation for reducing the impacts of turbid water.

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성층화된 저수지의 방류수 수질예측을 위한 SELECT 모델의 적용성 검토 (Evaluation of SELECT Model for the Quality Prediction of Water Released from Stratified Reservoir)

  • 이흥수;정세웅;신상일;최정규;김유경
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.591-599
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    • 2007
  • The quality of water released from a stratified reservoir is dependent on various factors such as the location and shape of intake facility, structure of reservoir stratification, profile of water quality constituent, and withdrawal flux. Sometimes, selective withdrawal capabilities can provide the operational flexibility to meet the water quality demands both in-reservoir and downstream. The objective of this study was to evaluate the performance of a one-dimensional reservoir selective withdrawal model (SELECT) as a tool for supporting downstream water quality management for Daecheong and Imha reservoirs. The simulated water quality variables including water temperature, dissolved oxygen (DO), conductivity, turbidity were compared with the field data measured in tailwater. The model showed fairly satisfactory results and high reliability in simulating observations. The coefficients of determinant between simulated and observed turbidity values were 0.93 and 0.95 for Daecheong and Imha reservoirs, respectively. The outflow water quality was significantly influenced by water intake level under fully stratified condition, while the effect of intake amount was minor. In conclusion, the SELECT is simple but effective tool for supporting downstream water quality prediction and management for both reservoirs.