The Estimation of Marine Environmental Capacity for the Reception of Cooling Water from HTPP in Southern Waters of Cheju Island using a 3-D Hydrodynamic Model

화순화력발전소 주변해역의 온배수 환경용량 산정

The field surveys and the measurements of seawater temperatures were conducted every month from 1997 to 1999, and the distributions of seawater temperature were simulated and reproduced by a three dimensional hydrodynamic numerical model over the southern waters of Cheju island. In order to estimate the marine environmental capacity for the reception of the heat loads of cooling water discharged from Hwasoon Thermal Power Plant(HTPP) in the study area, the simulations for predicting the situation of unfavorable environment in which marine organisms might not be satisfied with change in seawater temperature were peformed using a three dimensional hydrodynamic numerical model by controlling quantitatively the heat loads of cooling water from HTPP Currently, HTPP discharges cooling water of 35.9℃ into the sea as much as 112,800m³/day in summer. As the results of simulations, the more the heat loads from the power plant increase, the more increase the seawater temperatures around the water areas adjacent to the power plant. In case the heat loads of cooling water from HTPP become about 5 times as high as the present loads, seawater temperatures at near-shore waters adjacent to HTPP appear to be increased to the extent of 0.5℃ above the existing seawater temperature in summer. The marine environmental capacity for the reception of thermal discharge from HTPP is estimated to be about 530×10/sup 6/kcal/day which is equivalent to the increase of a factor of 2 in the temperature of cooling water without any change in the discharge rate of cooling water or which is equivalent to the increase of a factor of 4.6 in the discharge rate of cooling water without any change in the temperature of cooling water. Comparing the case of the increase in the discharge rate of cooling water with the case of the increase in the temperature of cooling water on the basis of the same heat loads of 530×10/sup 6/kal/day, the former case is expected to increase seawater temperature a little higher and to extend the area affected by heat loads a little broader.

제주도 남부해역을 대상으로 1997년부터 1999년까지 매달 현장 조사시 수온을 측정하였으며, 3차원 유체역학 수치모델을 이용한 시뮬레이션을 통하여 수온 분포를 재현하였다. 대상해역내에서 화순화력발전소로부터 배출되는 온배수의 열부하를 수용하기 위한 해양환경용량을 산정하기 위하여, 3차원 유체역학 수치모델을 이용하여 화력발전소 온배수의 열부하를 정량적으로 조절함으로써 해양생물에게 부적합한 수온 변화가 나타나는 환경 악화 현상을 예측하는 시뮬레이션을 실행하였다. 화순화력발전소가 하계에 35.9℃의 온배수를 112,800m³/day의 배출량으로 바다에 방류하고 있는 현재의 상태를 기준으로 하여 예측한 시뮬레이션 결과, 발전소 온배수의 열부하가 증가할수록 발전소 주변해역의 수온은 더욱 상승하는 것으로 나타났다. 발전소 온배수의 열부하가 현재 부하의 약 5배로 증가하는 경우, 발전소 주변 연안해역에서의 수온은 하계의 현재 수온보다 0.5℃만큼 상승하는 것으로 계산되었다. 화순화력발전소로부터 배출되는 온배수의 열부하를 수용하기 위한 제주도 남부연안해역의 해양환경용량은 현재 열부하의 약 5배에 해당하는 약 530×10/sup 6/kcal/day로 산정되었다. 이러한 해양환경용량은 발전소 온배수의 배출량이 112,800m³/day로 일정하게 유지되면서 온배수의 온도가 현재의 35.9℃로부터 그의 2배가 되는 71.8℃로 증가하는 경우에 해당하거나 또는 발전소 온배수의 온도가 35.9℃로 일정하게 유지되면서 온배수의 배출량이 현재의 112,800m³/day로부터 그의 4.6배가 되는 521,800m³/day로 증가하는 경우에 해당한다. 530×10/sup 6/kcal/day의 동일한 열부하를 기준으로 하여, 단지 온배수 배출량만 증가하는 경우와 단지 온배수 온도만 증가하는 경우를 비교하면, 온배수 배출량만 증가하는 경우가 온배수 온도만 증가하는 경우보다 방류해역의 수온을 좀더 상승시키고, 열부하의 영향을 받는 해역 범위를 좀더 확장시키는 것으로 예측되었다.