Modeling of Transverse Mixing in Natural Streams Using 2-D Random-Walk Model

2차원 Random-Walk 모형을 이용한 자연하천의 횡확산 해석

  • 서일원 (서울대학교 공과대학 토목공학과) ;
  • 정태성 (서울대학교 공과대학 토목공학과)
  • Published : 1999.02.01

Abstract

The two-dimensional Random-Walk model in which fluid and pollutant particles are tracked using statistical concept was developed to simulate dispersion processes in natural streams. The calibration of the model shows that the error decreases as the number of grid increases, and/or the number of particles in each grid increases. The proposed model is tested against the dispersion data collected in the Grand River, Canada. The simulation results show that the 2-D Random-Walk model describes two-dimensional mixing phenomena occurred in the irregular meandering stream very accurately.

자연하천에 유입된 오염물질의 확산거동을 해석하기 위하여 통계학적인 개념을 이용하여 오염물질 입자의 운동을 묘사하는 2차원 Random-Walk 모형을 개발하였다. 개발된 모형을 검정한 결과, 고정격자의 개수를 증가시키거나 각각의 고정격자 내에 포함된 입자개수의 평균값을 증가시키면 해의 정밀도가 증가하는 것으로 나타났다. 본 모형의 현장 적용성을 검토하기 위하여 캐나다에 위치한 Grand River에서 수행된 정상상태의 색소실험 결과와 본 모형에 의한 계산결과를 비교하였다. 그 결과 본 모형은 단면과 곡률이 불규칙하게 변하는 자연하천에서의 횡확산을 정확하게 모의하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 한국해안해양공학학회논문집 v.5 no.3 2차원 Eulerian-Lagrangian 모형을 이용한 연안해역의 확산해석 서승원
  2. 한국수자원학회논문집 v.28 자연하천에서 오염물질의 횡확산에 관한 수치모형 서일원;김대근
  3. 제 36회 수공학 연구발표회 논문집 2차원 Random-Walk모형을 이용한 횡확산 해석 서일원,정태성
  4. 대한토목학회논문집 v.15 no.5 Random-Walk모형에 의한 확산해의 민감도 분석 이종섭;김호진
  5. 한국수자원학회논문집 v.29 no.4 난류전단 흐름에서의 비정상 수평선오염원의 확산에 관한 수치해법 전경수
  6. 한국수자원학회논문집 v.26 no.3 Eulerian-Lagrangian 혼합 모형에 의한 종확산방정식의 수치해법 전경수;이길성
  7. 한국수자원학회논문집 v.14 no.1 종확산방정식에 대한 Eulerian-Lagrangian 연산자 분리방법 전경수;이길성
  8. J. of Hydraulics Division v.107 no.HY6 Stochastic models of suspended-sediment dispersion Alonso, C.V.
  9. Mixing in inland and coastal waters Fischer, H. B.;List, E. J.;Koh, R. C. Y.;Imberger, J.;Brooks, N. H.
  10. J. of Hydraulics Division v.107 no.HY2 Modeling transverse mixing in natural streams Lau, Y. L.;Krishnappan B. G.
  11. Applied probablity and stochastic processes in engineering and physical sciences Ochi, M. K.
  12. A random-walk solute transport model for selected groundwater quality Prickett, T. A.;Lonnquist, C. G.