• 제목/요약/키워드: suspended sediment concentration

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ADP를 이용한 부유사 이동량의 산출 (Calculation of Suspended Sediment Flux from ADP)

  • 오병철;추용식;정병순
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.222-231
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    • 2002
  • ADP는 음향의 Doppler효과를 이용하여 층별 유속과 유향을 측정하는 장비이며, 최근에는 반사음향의 강도로부터 부유 퇴적물의 농도측정이 가능하다고 제기되고 있다. 본 연구에서는 염산 인근의 한 정점에 ADP 기기를 설치하고 자료를 수집하였다. 부유사 농도를 분석하기 위하여 해수 분석을 통한 음향계수를 정한 후 보정된 음향강도를 이용하여 부유사 농도를 구하였다. 관측된 부유사 농도분포 식은 해석해와 비교하였으며, 농도변화의 경향에 대해서는 비교적 양호한 결과를 나타냈다. 또한, 관측기간 동안의 부유물질의 이동량에 대한 정량적 결과를 얻었으며 ADP를 활용한 연직방향의 부유입자 농도변화를 관측할 수 있음을 보였다.

토지이용에 따른 부유토사 유출 평가 (Estimation of Suspended Sediment Runoff for Landuse)

  • 김주훈;오덕근;김경탁
    • 한국습지학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.119-128
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    • 2005
  • 유역의 토사발생은 하상 변동 등에 의한 하천의 통수 단면 감소 등을 유발하며 하천수질 악화와 담수생태계에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 산지 및 농경지 유역과 도시유역의 관류하는 무심천 유역에서 유역의 토지이용 특성에 따른 유출토사의 특성을 분석하는 것을 목적으로 하였다. 무심천 상류는 농경지와 산림지역으로 구성되어 있다. 부유토사량은 10개의 강우사상에 대하여 5개 지점에 대하여 관측하였다. 토지이용특성 분석결과 방서교 유역은 전체 무심천 유역의 69%의 면적을 차지하며 이중에서 농경지(27.1%)와 산림지역(63.7%)이 방서교 상류의 90.8%를 차지하고 있다. 이에 따라 이 지역에서 유사량이 많이 발생될 것으로 판단되었다. 하류 도시지역을 통과하면서 부유사량 농도는 감소하였다. 무심천 유역의 부유사량 농도는 유역 상류 지역인 방서교지점 이전에서 영향을 받고 이후 하류의 도시지역에서의 영향은 미미한 것으로 나타났다. 또한 부유사량과 유출량 관계식을 유도하였으며 $R^{2}$는 상류지역이 0.506이었고, 하류지역에서는 0.656이었다.

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산림 소유역에서 강우-유출에 따른 부유토사 발생 특성 분석 (Analysis of Suspended Solid Generation with Rainfall-Runoff Events in a Small Forest Watershed)

  • 김재훈;최형태;임홍근
    • 한국환경과학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.1617-1627
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    • 2015
  • This study was carried out to investigate the characteristics of suspended solid concentration in small forest watershed, Hwacheon, Gangwondo. For five rainfall events from July 2013 to August 2013, rainfall, discharge, and suspended solid load has been measured. The results showed that the fist flush effect was observed for suspended solid in each rainfall event, sediment rating curve was obtained with $y=30.029x^{1.573}$ at rising limb and $y=12.902x^{1.8827}$ at falling limb, and EMC (event mean concentration) of suspended solid was calculated to 9.4 mg/L. EMC was compared to the values from the watershed that has various land use types and EMC from forest watershed was much lower that from the crop, paddy or low covered forest watershed.

하천 감조부에 있어서 질소의 장기변동에 관한 연구 (Study on the Long-term Change of nitrogen in the Tidal Area of River)

  • 김원규;강주복
    • 물과 미래
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    • 제25권2호
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    • pp.67-78
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    • 1992
  • Several field surveys were conducted to investigate changes of water quality with time in a tidal river. Results indicated that nitrification process were dependent on the change of salinity and suspended solids concenttration. Therefore laboratory batch experiments were conducted, using suspended solids and sediment taken from a tidal river, to study the effect of salinity on nitrification and to estimate kinetic parameters of it in the tidal river. suspended solids and sediment were sampled at a point in the middle stream. Sediments were collect from the aerobic layer of mud. The change of nitrogen concentration with time was clearly explained with Monod groth model and kinetic parameters were obtained by curve fitting method. Changes in NH4-N, NO2-N, and NO3-N concentrations in the river ROKKAU with time were simulated well using Lagrangian reference frame and parameter values obtained in the laboratory tests. T도 mechanism of nitrification by suspended solids and sediment in a tidal river is shown to depend on tidal effects.

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강우시 하천과 호수에서 침강성 부유토사와 비침강성 부유토사의 비교 (Comparison of Settleable and Non-settleable Suspended Sediment in Streams and Lakes)

  • 엄재성;정성민;최영순;이형진;최중대;김범철
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.232-237
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    • 2012
  • Total suspended solids (TSS), settleable suspended solids (SSS) and nonsettleable suspended solids (NSSS) were compared in streams and lakes during rain events. Samples were collected in Lake Soyang and nine agricultural streams during storm events over two years. To measure NSSS, samples were settled in 1 L cylinders for one hour and then 50% of the total sample volume was taken from the center of the cylinder. The SSS/TSS ratio in streams (0.50) was higher than in Lake Soyang (0.20). The ratio of TSS to turbidity decreased from 1.21 in the inflowing river to 0.69 in the reservoir outlet. Turbidity and NSSS showed higher correlation ($r^2$=0.82) compared with the correlation between turbidity and TSS ($r^2$=0.66). Median particle size decreased from $11.4\;{\mu}m$ in the inflowing river to $4.2\;{\mu}m$ in the lake outlet. The results indicate that only fine particles of less than $5{\sim}10\;{\mu}m$ can be transported downstream of the lake. Because fast-flowing water in streams includes not only fine particles but also coarse particles, an overestimation of suspended sediment concentration results if only TSS is measured. Consequently, TSS and NSSS should be measured separately to evaluate the effect of suspend sediment loadings of turbid streams on aquatic habitat during the monsoon season.

복단면 항로를 이용한 항로매몰 저감공법 (Reduction Method of Shoaling of Navigation Channel Using Composite Channel Slope)

  • 배기성;김규한;백승화
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.233-240
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    • 1995
  • 비정상 이송확산 방정식의 고정도 수치계산법을 이용, 표사이동의 비평형성을 고려하는 항로매몰 예측법을 개발하고, 2차원 이동상 모형실험으로부터 얻어지는 항로매몰형상과 매몰량을 비교 검토함으로써 예측법의 적용성을 확인하였다. 아울러 이 예측법을 현지 scale의 model 항로에 적용, 매몰형상 및 매몰량을 예측함과 더불어 항로경사부에 있어서 복단면을 설치하여 항로내에서의 매몰량을 최소화하는 항로매몰 저감공법에 대하여 검토하였다. 그 결과. 항로경사부에 설치되는 복단면의 형상에 있어서, 복단면의 폭은 비평형상태의 표사이동이 평형상태로 회복됨에 요구되는 최소의 유하거리로서, 복단면의 깊이는 항로주변의 수심과의 비로서 결정되는 것을 알 수 있었다. 그러나 항로경사면에 설치되는 복단면의 폭과 깊이는, 역시 항로주변의 파랑과 흐름 그리고 저질입경 등과 같은 자연조건요인들에 의하여 크게 좌우되는 점을 감안할 때, 항로매몰저감을 목적으로 하는 복단면의 설치계획 및 시공에 앞서 세밀한 현지관측조사와 많은 자료수집 및 분석이 요구된다.

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청계천에서의 하천 유사 측정 및 분석(I) - 수리량 및 유사량 - (Field Measurement and Analysis of Fluvial Sediment in the Cheongmi-Stream(I) - Hydraulic and Sediment Characteristics)

  • 유권규;우효섭
    • 물과 미래
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    • 제24권2호
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    • pp.71-79
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    • 1991
  • 한 시험하천에서 평균유속, 수면경사, 통수단면, 수온 등 수리량과 부유사 농도, 부유사 및 하상도의 입경분포 등 유사량을 측정하였다. 측정 대상하천은 남한강의 제1지류인 청미천으로, 경기도 한평교 지점과 장호원의 원부교 지점을 택하였다. 청미천은 그 하상이 완전히 모래로 구성된 하천으로 전형적인 충적하천으로 간주된다. 본 연구에서 측정된 자료의 주요 분석결과는 다음과 같다: 1)시험하천의 경우, 홍수시에만 실질적인 유사이동이 있다; 2)수위-유량관계는 특히 저수시에 자주 변한다; 3)유량의 증가에 따라 하천의 마찰 역시 증가한다; 4) 평수나 저수시에는 부유사중에 이토나 점토가 지배적이나, 홍수시에는 모래가 지배적이다; 5) 유속및 부유사 농도의 연직분포는 각각 Prandt1-von Karman의 대수분포식과 Rouse의 지수분포식으로 표시될 수 있다. 이상의 결과들은 청미천에서의 측정결과에 의한 것이나, 이는 청미천에 국한되지 않고 하상이 모래로 구성된 충적하천의 경우 일반적으로 적용될 것으로 유추된다.

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쇄파대의 저질부유에 관한 현지관측 (Field observation of sediment suspension in the surf zone)

  • 신승호;율산서소
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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    • pp.141-146
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    • 2003
  • 저질의 부유 현상이 일련의 쇄파라고 하는 파동 현상에 어떠한 형태로 연동하는가를 면밀히 조사하기 위하여 현지해안의 쇄파대내에 주 관측지점을 설치하고 부유사 농도와 유속, 수위변동 등의 관련 파랑 제원을 계측하였다. 분석을 위해 수위변동, 유속변동치의 부유사농도에 대한 상관관계를 조사하였으며, 상관이 탁월한 주기대에 대한 ensemble 평균 분석으로 유속 및 수위변동의 위상에 따른 부유사 농도의 변화와의 관계를 명백히 하여 다음의 결론을 얻었다. 1) 부유사의 농도 변동은 유속 및 수위변동의 에너지가 가장 큰 장주기 성분(100s)에 있서 상관이 높았으며, 2) 또한, 1차mode의 장주기중복파의 유속 성분이 해안으로 향하여 가속하는 위상 즉, 수면 경사가 상대적으로 해안선측보다 외해측이 높은 위상에서 부유사 농도가 가장 높아짐을 명백히 하였다.

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HSPF를 이용한 임하호 유역 유사량 모의 (Simulation of Sediment Yield from Imha Watershed Using HSPF)

  • 전지홍
    • 한국농공학회논문집
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    • 제52권6호
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    • pp.39-48
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    • 2010
  • Sediment yields from Imha watershed were simulated during 1993-2008 using Hydrologic Simulation Program-Fortran (HSPF). Using observed daily stream flow for 2004-2008 and hourly suspended solid concentration for three events during 2006, HSPF was calibrated and validated at the sites of Imha and Youngyang for stream flow and Dongchun and Jangpachun for sediment yield. The calibration and validation results represented high model efficiency for simulating daily stream flow and hourly suspended solid. The determination coefficients of calibration and validation were 0.90 and 0.81 for daily stream flow, and 0.91 and 0.86 for monthly stream flow, respectively. Based on model tolerances for calibration and validation of stream flow, HSPF performance for simulating stream flow represented 'very good'. The determination coefficients of calibration and validation were 0.94-0.96 and 0.95 for hourly sediment yields, respectively. The average yearly sediment yield during 1993-2008 was 122,290 ton/year and most of sediment yield (77 % of total yield) were generated from June to August. The calibrated HSPF simulated well the movement of water and eroded soil within Imha watershed.

한국 하천의 지역별 유사특성의 군집화와 H-ADCP 기반 부유사 농도 관측 기법에의 활용 방안 (Clustering of sediment characteristics in South Korean rivers and its expanded application strategy to H-ADCP based suspended sediment concentration monitoring technique)

  • 노효섭;손근수;김동수;박용성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권1호
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    • pp.43-57
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    • 2022
  • 유사량 계측 기술의 발달로 초음파 도플러 유속계(ADCP)의 산란도가 부유사 농도와 관계가 있다는 특성을 이용해 부유사의 농도를 짧은 시간 간격으로 계측하여 부유사 관측의 비용과 위험 문제를 극복하고자 하는 노력이 지속되고 있다. 국내에는 자동 유량 관측소에 횡방향 ADCP (H-ADCP)가 설치되어 있어 실시간으로 부유사 농도를 계측하는 기술의 적용이 가능하지만 자동 유량 관측소와 부유사 관측소의 위치가 항상 일치하지는 않아 모든 관측소에서의 모형 개발은 불가한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 H-ADCP가 설치된 유사량 관측소 9개소에 대해 부유사 농도를 계측하는 H-ADCP-SSC 관계식을 개발하고 그 결과의 적용성에 대해 고찰하였다. 그리고 부유사 관측소별로 나타나는 특징에 대해 알아보기 위해 한국 하천의 부유사 관측소 44개소의 유역면적, 부유사와 하상토의 입도분포, 유량-유사량 관계식 등의 유사특성 자료를 이용해 비지도 기계학습 기법인 가우시안 혼합 모형(GMM)으로 군집분석을 수행하였다. 군집화 결과, 유사량 관측소를 공간적으로 구분해낼 수 있었으며, 특히 하천의 본류와 지류의 유사 특징을 구분해낼 수 있었다. 결과적으로, H-ADCP-SSC 관계식과 부유사 관측소의 군집분석 결과를 종합해 H-ADCP-SSC 관계식이 개발되지 않은 자동 유량 관측소에서 관계식을 적용하는 부유사 농도를 실시간으로 계측할 수 있도록 하는 프로토콜을 제안하였다.