• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
• /
• v.19 no.5
• /
• pp.557-564
• /
• 2005

The objective of this study is to evaluate a criteria of intercepting capacity and a reduction goal of overflow pollution load in combined sewer system. In the current criteria of intercepting capacity in the domestic sewage facility standard, it is known that three times of peak sewage (Q) in dry period or runoff flow by 2mm/hr is not appropriate since the intercepted flow is estimated by runoff and show different result even in the same watershed. Though a reduction goal of overflow pollution load can be determined from 1) same level of storm-water runoff pollution load in separated storm sewer, 2) less than 5% sewage load in dry weather period, by the domestic sewage facility standard, the simulated results from storm-water model show large differences between two criteria. While it is predicted that sewage pollution load standard three time larger than separated storm sewer standard in high population density and urbanized area, it is shown that separate storm sewer standard larger than sewage pollution load standard in middle population density and developing area. Accordingly, it is proposed that more reasonable intercepting flow and reduction goal of overflows pollution load should be established to minimize discharging pollution load in combined sewer systems. For the purpose, a resonable standard has to be amended by pollution load balance considering the characteristics of a watershed for generation, collection, treatment, and discharging flow.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2004.11a
• /
• pp.284-287
• /
• 2004

홍제천 유역의 평창 배수분구를 대상으로 합류식 하수관거 월류수의 발생특성을 파악하고자 유량 및 오염물질 발생경향, 오염물질별 상관관계, 연간 강우유출 오염부하량 등에 대하여 살펴보았다. 강우시 오염물질의 초기세척현상은 누적오염 부하량비를 이용하여 분석하였으며, 모든 수질항목에 대하여 초기유출현상이 나타났으며, 초기 $20\%$ 유출 유량에서 오염부하가 $30\%$ 정도로 유출되고 있는 것으로 분석되었다. 또한 수질항목별 상관계수를 보면, 건기시의 상관계수는 COD와 SS가 0.4857, 월류수의 경우에는 SS와 TN의 상관계수가 0.7723으로 가장 크게 나타났다. 연간 강우에 의하여 방류선으로 배출되는 면적당 오염부하는 COD 1,202kg/ha/yr SS 494kg/ha/yr로 산정되었다.

• Journal of the Korean Geographical Society
• /
• v.41 no.4 s.115
• /
• pp.418-434
• /
• 2006

The study was investigated to runoff characteristics of non-point pollutants according to rainfall in Kokseong river watershed. The result of which is as follows : First of all, major reason which affect the formation of water quality of Kokseong River is judged to be caused by non-point pollution source which flows out from farmland and residential area. Flow of rainfall effluent in the downstream in which direct flow components of urban district and combined sewer overflows of farmland was intervened faster than that in the upstream reacted more promptly. Generation of pollutants by non-point source shows increasing trend in general in accordance with the increase in the intensity of rainfall but it was affected by SS, BOD, COD and T-P in the upstream part whereas BOD, COD and T-N were significantly affected by beginning period of rainfall in the downstream. EMC in the downstream increased approximately 3-315 times as compared to upstream, particularly the discharge of SS5 and T-P were extremely increased. While surface flow out of rainfall effluent in the upstream was only 4.7%, the surface flow in the downstream took up as much as 29%, which was major reason for the increase of EMC. From the above contents, we can see that the change in water quality according to the increase and decrease of effluent at the time of rainfall showed very complex pattern depending on the type of land use, and it is judged that the most important thing for the administration of non-point pollution source is to come up with the solution for the reduction of effluent at the beginning.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2008.05a
• /
• pp.598-602
• /
• 2008

우기시 도시하천으로 유입되는 합류식 관거의 월류수에 의한 오염부하량에는 평상시의 기본 하수량 및 오염부하량이 포함되기 때문에 이에 대한 사전 평가가 필수적이다. 또한, 장기유출에 있어서 건기시 하수유량 및 처리수의 방류량은 중요한 요소로서 현재 실무에서 사용하고 있는 SWMM, STORM 모형에서 기본값으로 제시되고 있는 건기시 유량에 대한 시간 및 일하수량비는 외국의 자료를 바탕으로 한 계수값으로서 이에 대한 검토 및 평가가 필요하다. 따라서, 이 연구에서는 국토해양부 도시홍수재해관리기술연구단에서 운영중인 서울 군자 배수구역의 일년간 건기유량 관측자료를 활용하여 요일별, 시간별 평균유량을 산출하였으며, 그 경향성 분석을 분석하였다. 또한, 기존 모형에서의 기본값들과의 비교를 통하여 그 적정성을 검토하고 국내 자료에 근거한 시간 및 일하수량비를 제시하였다. 시간별 일하수량비의 경우에서는 STORM 모형과는 다소 상이하였으나 SWMM 모형과는 비교적 그 경향이 일치하였다. 관측자료의 분석결과에 의하면 $23{\sim}06$시까지의 시간별 하수량이 매우 적은 것으로 분석되었으며 이는 해당 시간대에 유동인구가 적은 군자 배수구역의 특징을 잘 반영한 것으로 판단된다. 한편, 요일별 일하수량비를 비교한 결과 기존모형의 경우에서 보다 주말기간에는 상대적으로 큰 값을 나타내는 상이한 패턴을 보였다. 이 연구 결과는 다양한 도시 배수구역의 일하수량 경향의 분석을 통하여 도시유출 특성분석과 하수관거의 설계 및 관리에 유용한 자료로 활용될 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
• /
• v.18 no.4
• /
• pp.461-469
• /
• 2004

This research is to determine the stormwater effects on sewer concentrations by measuring and comparing the flow and pollutant concentrations during dry and rainy periods in the existing BOX type combined sewer pipes. The monitoring was carried out in two sites, which are the Daesachen outfall having PE separation wall in BOX type combined sewer pipes and the Yongunchen outfall not having seperatioin wall. The average flow-weighted BOD concentraion in Yongunchen outfall is 2-fold lower than in Daesachen outfall because of the dilution effect from ravine water. However, the pollutant mass loading is 16 fold higher in Yongunchen outfall than in Daesachen outfall because of more flows. According to the research, the separation wall controls 52% pollutant mass during a storm period (11.5 mm/hr rainfall intensity). Therefore, the Yongunchen combined sewer system (CSS) need separation wall to control and to prevent more pollutant input in stream. In Daesachen area, the maximum sewer flow rate during a storm period measured about 10 fold bigger than average sewer flow during dry periods. Also the concentrations between rainy and dry periods increase approximately 33 fold for BOD and 120 fold for SS. In Yongunchen area, it increases about 9 fold for the maximum flow rate, 18 fold for BOD and 22 fold for SS during a storm. Therefore, the research is concluded that the separation wall between stromwater (or ravine water) and sewage can decrease the dilution effect in CSS and control the pollutant loading.

• Journal of Korean Society on Water Environment
• /
• v.27 no.3
• /
• pp.293-299
• /
• 2011

The quantity of a discharge load can change with changes in rainfall in the area with a combined sewer system (CSS). To evaluate the implementation appropriately in the management of total maximum daily loads (TMDLs), the effects of rainfall changes should be considered in the estimation of the discharge load. The rainfall condition for the estimation of the discharge load in a certain year should be standardized to the same rainfall condition as that of the reference year. However, the calculation process is very complicated with its potential limitations. This study investigated and developed relatively simple methods for estimating the discharge load. Load conversion method (LCM) is designed to convert the discharge load under the current rainfall condition into that of the reference rainfall conditions. Simple rainfall data method (SRDM) is to simplify the estimation process of the discharge load by the simple conversion of rainfall data. These methods were applied to calculate the discharge load and examine the estimation results. From the results of this study the application of these methods may be useful for estimating the discharge load in the TMDL process.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.2064-2068
• /
• 2007

합류식 하수도는 오수와 우수를 동시에 배제하는 하수관거 시스템으로 시공이 쉽고 건설비용이 저렴한 반면에 강우시 차집되지 않고 월류되는 유출량으로 인해 수체에 악영향을 초래한다. 관거에서 유출되는 유출수는 강우 초기에 유역에서 집중적으로 유출되는 비점오염원과 하수 및 관거내 오염물질 등을 동반하여 수질 개선을 어렵게 하고 수질 악화를 가중시킨다. 본 연구에서는 기존 유역에 설치된 합류식 하수관거를 분류식으로 개선하고 강우시 초기 세척에 의해 유입하는 비점오염원을 삭감하기 위한 초기우수 처리시설 설치에 따른 M 저수지 수질개선 효과를 수치모델을 사용하여 모의하였다. 저수지의 수질예측은 횡방향 평균 2차원 저수지 수리 및 수질모델인 CE-QUAL-W2를 사용하였다. 저수지 유입량은 군산기상대에서 관측한 일별 강우량 자료를 이용하여 일별 유출량을 산정하였고, 댐 방류량 자료는 M저수지의 2006년 일별 관측수위를 이용하여 유입량과 수위-체적 곡선으로부터 산정하였다. 모델의 보정은 2005년 5월과 8월에 측정한 수질자료를 이용하여 수행하였으며, 저수지의 관측값과 모의결과는 저수지 중앙부 대표지점에서 이루어졌으며, 모델은 관측값을 잘 반영하였다. 모의 결과 M 저수지의 연평균 BOD농도는 합류식(1.25 mg/L)에 비해 분류식 하수 관거(0.91 mg/L)를 도입할 경우 27.2% 개선되었으며, 초기우수 처리시설(0.84 mg/L)을 추가 할 경우 32.8%까지 개선효과가 상승하였다. 기존 합류식 하수관거의 경우 연간 유출부하량은 7,713 kg/yr이었으며, 분류식으로 전환할 경우 2,256 kg/yr, 초기우수처리시설을 추가할 경우 902 kg/yr로 삭감되는 것으로 예측되었다. 분류식하수관거와 초기우수처리를 모두 이행할 경우, BOD와 COD 기준이 호수 수질 기준 II등급 이내로 유지되며, T-P 농도는 0.02mg/L 이하로 유지되어 6월 이후 여름철에 저수지내 조류성장 억제에 효과가 클 것으로 예측되었다. 하수관거 정비사업을 통해 M 저수지는 기존의 농업용 저수지의 목표수질뿐만 아니라, 친수공간으로써 적합한 II등급 수질을 유지할 수 있을 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.29-29
• /
• 2022

기후변화로 인한 전지구 미래는 호우 및 가뭄 등 자연재해의 발생이 증가할 것으로 전망되고 있으며, 불투수율이 높은 도시의 경우 극한강우에 따른 유출량 증가할 것으로 전망된다. 환경부에서는 물순환 선도도시에서 유출량, 불투수면, 비점오염 등을 저감하기 위해 LID(Low Impact Development)를 도입하고 있다. 본 연구에서는 도심지 내 LID 기법 중 인공습지를 이용하여 용량변화에 따른 빗물 가용 수량을 정량적으로 분석하고자 하였다. 연구대상지의 면적은 444,081.5m²이며, 유출계수는 토지이용별 면적 및 토지이용별 기초 유출계수를 이용하여 평균유출계수 0.72를 적용하였다. 인공습지의 총 용량은 2,244.8m³이며, 강우 시 월류웨어로 유입되는 지표수를 집수매거로 빗물을 취수하는 방식으로 구축될 예정이다. 대상지의 계획취수량은 150m³/day이며, 70m³/day를 빗물로 취수하는 경우와 150m³/day를 빗물로 취수하는 경우 2가지 시나리오를 대상으로 최종 취수가능여부를 분석하였다. 연간 빗물 취수 가능한 인공습지 용량을 분석하고자 부산관측소 강우자료를 이용하였으며, 강수량이 많은 6월을 시작으로 취수 가능량을 산정하기 위해서 18.06.05 ~ 19.12.31(약 1년 6개월) 강우자료를 이용하였다. 또한, 장기분석을 위해 부산관측소의 2011년 ~ 2020년 자료를 활용하였으며, 총 강수일수는 979일로 총 강수량은 16,139.8 mm로 나타났다. 연간 빗물을 항시 취수하기 위해서는 70m³/day를 빗물로 취수하는 경우 2,357.0m³의 인공습지 용량이 요구되었으며, 150m³/day를 빗물로 취수하는 경우 5,567.8m³의 인공습지 용량이 요구되었다. 또한, 10년 강우에 의한 빗물 취수 특성 분석은 70m³/day를 빗물로 취수하는 경우만 고려하였다. 분석 결과 강우 시작일을 기준으로 58일 동안 빗물 취수가 불가능한 것으로 나타났으며, 2012년도 1일, 2017년도 32일, 2018년도 8일, 2019년도 13일 동안 취수가 불가능한 것으로 나타났다. 70 m³/day의 빗물을 취수하기 위해 인공습지는 4,356.5m³의 용량이 필요한 것으로 나타났다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.31 no.4
• /
• pp.256-262
• /
• 2009

The use of hydrodynamic separator is becoming increasingly popular for suspended solids reduction in urban storm runoff. This study is a laboratory investigation of the use of Vortex Screen to reduce the solids concentration of synthesized storm runoff. The synthesized storm runoff was made with water and addition of particles; manhole sediment, road sediment, fly ash, and ployvinyl chloride powder. Vortex Screen was made of acryl resin with 250 mm of diameter and height of 700 mm. To determine the removal efficiency for various influent concentrations of suspended solids (SS) and chemical oxygen demand (COD), tests were performed with different operational conditions. The samples were taken simultaneously at the influent storage tank and effluent tank, and measured SS and COD concentrations. The ranges of surface loading rate were 110 to 1,550 $m^3/m^2$/day, and influent SS concentrations were varied from 141 to 1,986 mg/L. This paper was intended to evaluate the effect of inlet baffle and the ratio of underflow to overflow ($Q_U/Q_O$) on particle separation efficiency for various particle size using Vortex Screen. It was found that when increase of $Q_U/Q_O$ from 10% to 20%, SS removal efficiency was increased about 6%. The range of SS and COD removal efficiencies of road sediment particle size 125<$d_p$<300 ${\mu}m$ were 68.0~81.0%, 53.1~71.9%, respectively. Results showed that SS removal efficiency with inlet baffle improved by about 10~20% compared without inlet baffle.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.22 no.6
• /
• pp.722-728
• /
• 2012

Urban sewer systems has a limitation of capacity of rainwater storage and problem of occurrence of untreated sewage, so adopting a storage facility for sewer flooding prevention and urban non-point pollution reduction has a big attention. The Korea Ministry of Environment has recently introduced a new concept of "multi-functional storage facility", which is crucial not only in preventive stormwater management but also in dealing with combined sewer overflow and sanitary sewer discharge, and also has been promoting its adoption. However, reserving a space for a single large-scale storage facility might be difficult especially in urban areas. Thus, decentralized construction of small- and midium-sized storage facilities and its operation have been introduced as an alternative way. In this paper, we propose a model predictive control scheme for an optimized operation of distributed storage facilities and sewer networks. To this aim, we first describe the mathematical model of each component of networks system which enables us to analyze its detailed dynamic behavior. Second, overflow locations and volumes will be predicted based on the developed network model with data on the external inflow occurred at specific locations of the network. MPC scheme based on the introduced particle swarm optimization technique then produces the optimized the gate setting for sewer network flow control, which minimizes sewer flooding and maximizes the potential storage capacity. Finally, the operational efficacy of the proposed control scheme is demonstrated by simulation study with virtual rainstorm event.