• 제목/요약/키워드: Dispersion of suspended sediment

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점착성 부유사 이동에 관한 수치모형 (A Numerical Model for Cohesive Suspended Load Movement)

  • 안수한;이상화
    • 물과 미래
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    • 제23권1호
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    • pp.119-127
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    • 1990
  • 점착성 부유사 농도분포는 해수유동과 물질 확산에 의해서 결정되며 지배방정식으로는 2차원 수심적분된 Reynolds운동방정식, 연속방정식과 Fick의 확산법칙에 근거를 둔 대류-확산방정식이 사용되었다. 해수유동과 점성퇴적물 확산인 두개의 모형은 유한차분법을 이용하였고 유동모형은 양해법, 확산모형은 다증법을 사용하여 부유사 이동의 현상을 파악하였다. 해수유동방정식의 적용시 이송항의 포함여부에 대해서 조사하였으며 물질확산 방정식에 대해서는 한계전단응력값의 변화가 부유사농도에 영향을 주는가에 대해서 비교하였다.

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부유사 확산예측 모형의 신뢰도 평가에 관한 연구 (Reliability Evaluation of the Estimation of Suspended Sediment Dispersion)

  • 탁대호;정연진;전은주;양준용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.890-898
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    • 2022
  • 해상공사에서 발생하는 부유사는 해수의 탁도를 증가시키고 광량을 감소시켜 해양생물에 악영향을 미치므로 해양환경영향평가에서 중요한 요소이다. 하지만 평가에 적용되는 인자에 대한 공식적인 자료의 부족과 평가자의 능력에 따라 그 영향이 달리 평가되고 있다. 따라서 본 연구에서는 해역이용영향평가센터에서 검토한 3년간(2012-2014)의 매립, 준설, 외곽시설물 설치 등 총 58건 사업에 대한 부유사 확산 평가에 대한 실태를 진단하고 개선방안을 제시하였다. 개선방안 제시를 위해 4가지의 평가지표(격자체계의 적정성, 원단위의 적정성, 대표입경 및 침강속도의 적정성)를 적용하였다. 각 항목별 신뢰도에 평균점수 분석결과, 격자체계는 25점, 원단위는 60점, 대표입경은 34점 그리고 침강속도는 17점으로 평가항목에 대한 개선방안이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 부유사 확산 평가상태에 대한 진단 및 신뢰도 평가 결과를 활용하여 부유사 확산예측에 대한 개선방안을 제안하였다. 먼저, 부유사 발생원단위 및 대표입경별 침강속도에 대한 공신력 있는 값이 가이드라인을 통해 제공해야 한다. 그리고 실무에선 신뢰성 향상을 위해 격자체계의 적정성과 결과의 검증을 철저히 해야 한다.

새만금간척 퇴적과정에 관한 연구(II) -새만금간척 시행 후를 중심으로- (A Study of Sedimentation Processes of Saemangeum Reclamation(II) - A Study of Sedimentation Processes after Saemangeum Reclamation -)

  • 신문섭
    • 한국농공학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.33-40
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    • 2002
  • The purpose of this study is to find the variation of sedimentation patterns after Saemangeum reclamation. Residual flow after Saemangeum reclamation was calculated prognostically from the observed water temperature and salinity data in May 1992 by the Marine Development Institute of Gunsan National University and wind data which were obtained from spring 1969 through winter 1977 by the Kunsan Meteorological Observatory. Three dimensional movements of injected particles due to currents, turbulence and sinking velocity are tracked by the Euler-Lagrange method. When suspended sediments with the size of soil grain of 30 ㎛ are injected in the Sinsi drainage sluice, their dispersion range of sediment is around Gogunsan islands. When suspended sediments with the size of soil grain of 200 ㎛ are injected in the Garyeok drainage sluice, their dispersion range of sediment was around the Garyeok drainage sluice and Byeonsan coastal area.

부유 물질 거동 분석을 위한 실규모 실험 및 입자 분산 모형 적용 (Real Scale Experiment for Suspended Solid Transport Analysis and Modeling of Particle Dispersion Model)

  • 신재현;박인환;성호제;이동섭
    • 융합정보논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.236-244
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    • 2020
  • 본 연구에서는 하천실험센터에서 부유 물질 실험을 수행하여 부유 물질의 거동 및 확산을 관찰하고 이를 입자분산모형을 통하여 그 이동을 구현하고자 하였다. 규사를 물과 믹서기를 이용하여 혼합한 후 실규모 크기의 실험수로에 인위적으로 투입하고 레이저부유사측정기(LISST)를 이용하여 부유 물질의 농도를 측정하였다. 실험에서 드론 이미지 및 부유사 측정기 관측 데이터와 입자 분산 모형을 통해 부유 물질의 거동을 모의하여 비교한 결과, 비교적 실험 결과가 구현이 잘 된 것을 확인할 수 있었다. 이를 통하여 입자 분산 모형의 적용성은 물론, 높은 강우량으로 인한 유량 발생 시 부유 물질 예측 활용성을 기대할 수 있게 되었다.

하천 내 유사와 인 이동에 관한 모델링 (Modeling of Sediment and Phosphorous Transport in a River Channel)

  • 김경현
    • 한국물환경학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.332-342
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    • 2010
  • A model has been developed to investigate in-river sediment and phosphorus dynamics. This advective-dispersive model is coupled with hydrodynamics and sediment transport submodels to simulate suspended sediment, total dissolved phosphorus, total phosphorus, and particulate phosphorus concentrations under unsteady flow conditions. It emphasizes sediment and phosphorus dynamics in unsteady flow conditions, in which the study differs from many previous solute transport studies, conducted in relatively steady flow conditions. The diffusion wave approaximation was employed for unsteady flow simulations. The first-order adsorption and linear adsorption isotherm model was used on the basis of the three-layered riverbed submodel with riverbed sediment exchange and erosion/deposition processes. Various numerical methods were tested to select a method that had minimal numerical dispersion under unsteady flow conditions. The responses of the model to the change of model parameter values were tested as well.

새만금간척 퇴적과정에 관한 연구( I ) -새만금간척 시행 전을 중심으로- (A study of Sedimentation Processes of Saemangeum Reclamation( I ) - A study of Sedimentation Processes before Saemangeum Reclamation -)

  • 신문섭
    • 한국농공학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.62-74
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    • 2002
  • The purpose of this study is to find the variation of sedimentation patterns before Saemangeum reclamation. Residual flow before Saemangeum reclamation was calculated diagnostically from the observed water temperature and salinity data in May 1992 by the Marine Development Institute of Kunsan National University and wind data which were obtained from spring 1969 through winter 1977 by the Gunsan Meteorological Observatory. Three dimensional movements of injected particles due to currents, turbulence and sinking velocity are tracked by the Euler-Lagrange method. Calculated sedimentation patterns of riverine materials are highly similar to the observed ones. When suspended sediments with the size of soil grain of 60 ${\mu}m$ are injected from the Mangyeong River, their dispersion range of sediment is about 25km for 24 hours after the injection, while about 35km for 72 hours after the injection. When suspended sediments with the size of soil grain of 200 ${\mu}m$ are injected, their dispersion range of sediment is about 18km for 24 hours after the injection, while about 21km for 72 hours after the injection.

수리모형 실험에 의한 선박 부착형 오탁방지막의 거동특성 구명 (Experimental Study on the Deformation of Silt Curtain by Water Current)

  • 홍성구;강구
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권6호
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    • pp.101-109
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    • 2012
  • Silt curtains are constructed for minimizing pollution of sediment dispersion in water bodies. In spite of wide uses of the silt curtains, there are few studies for analyzing the effectiveness of them with respect to their dimension and hydraulic characteristics. Currently, the market of silt curtains does not provide the various dimension of them due to the limit of information regarding its effectiveness on reducing sediment pollution. In this study, a series of experiments were conducted to investigate hydraulic characteristics around the silt curtains under the different flow conditions. For this study, a silt curtain was fabricated and an open channel with 30cm of width and 40cm of depth was used. The results indicated that the silt curtain was not effective in preventing dispersion at flow velocities over 0.5m/s in real conditions. Based on the experimental results, it is required that approaching velocity should be minimized and the weight of bottom be increased in order to reduce deformation. The results of this study will provide information required to design appropriate dimension of silt curtains in various water environment such as velocity and water depths.

형광사를 이용한 표사이동경로 추적 실험 (A Tracer Experiment of Sediment Transport Path Using Fluouescent-Tagged Sands)

  • 정신택;조홍연;오영민;김창완
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.547-555
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    • 1999
  • 연안표사이동경로를 Lagrangian 관점에서 파악하는데 이용되는 형광사를 저렴한 비용으로 제작하는 방법을 제안하였다. 형광도료는 형광안료, 아세톤, 크실렌 등을 배합하여 제작하였다. 모래는 가마미 해수욕장에서 채취한 후, 염분을 제거하기 위하여 감수로 세척하였으며, 미세입자의 비산을 방지하기 위하여 실내에서 건조하였다. 건조된 표사는 체분석하여 원하는 크기로 분류하여 준비된 형광도료와 배합하여 7가지 색상의 형광사를 제작하였다. 제작된 형광사는 영광 원자력발전소 취수로 내로 유입되는 표사공급경로를 파악하기 위하여 사용되었다. 형광사를 이용한 현장실험 결과, 강한 북서계절풍 및 조류에 의하여 부유·확산되고 있는 표사가 창조시 취수로의 강한 흡입유속에 의하여 취수로 내부로 유입되는 양상을 보였다. 또한, 모든 형광사 투입지점에서 표사유입이 확산된 점으로 미루어 보아 표사가 취수로 내부로 인근해역의 모든 방향에서 공급되고 있는 것으로 파악되었다.

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HEC-RAS에 기반한 탁도예측모형 STPS의 낙동강에 대한 적용성 검토 (Applicability Test of STPS for HEC-RAS-based Turbidity Prediction Model in the Nagdonggang)

  • 이남주;최서혜;김창성
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권4호
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    • pp.245-252
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    • 2021
  • 하천이나 호소에서 발생하는 탁도 흐름은 유역유사유출 과정에서 부유사와 같이 다양한 영양물질이 혼합된 물질 순환의 결과물로 취수나 하천환경 등에 영향을 미치는 원인이 된다. 본 연구는 낙동강 본류를 대상으로 일차원 비정상(time-variant) 수치모형의 Python 코드를 개발하였다. 개발모형의 수치 안정성을 검토하였으며 모형의 적용성을 시험하기 위해 비홍수기의 준정상류 흐름에 대하여 낙동강 본류의 상류 탁도와 지류의 탁도 변화가 반영된 3가지 모의조건으로 적용하였다. 적용 결과, 각 모의 조건에 대해 물질 보존 관점에서 합리적인 수치해석 결과를 얻을 수 있었으며 향후 현장에서 실측된 지점 또는 하도 구간 내의 탁도 유동 자료을 확보할 수 있다면 대하천에 적용 가능한 탁도 간략 예측모형으로 활용할 수 있을 것이다.

준설 탁도플륨의 3차원 이송확산 거동 모형 (3-D Dispersive Transport Model for Turbidity Plume induced by Dredging Operation)

  • 강시환;강인남;이정렬
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5B호
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    • pp.557-562
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    • 2006
  • 준설작업으로 인해 재부유된 퇴적물로 구성된 탁도플륨의 이송확산 거동을 예측하기 위해 이(1998)가 제안한 수치 해석의 혼합방법(hybrid method)을 사용하여 3차원 수치모형을 개발하였다. 본 모형에서는 이송 및 확산식의 수치해석에 있어 이송 과정은 전방입자추적기법(forward particle-tracking method), 확산 과정은 유한차분기법을 사용하여 수치계산에 있어 무작위 행보(random walk) 방법에 비해 계산시간이 크게 단축되었으며, 수치모의 결과의 정확성도 크게 향상되었다. 본 모형을 검증하기 위하여 1, 2차원 해석해와의 비교, 그리고 Kuo 등(1985)의 3차원 수리해석모형의 계산결과와 비교하였다. 본 모형의 검증 결과는 비교적 해석해와 잘 일치하였다.