GUI를 이용하여 연안해역에서 항만개발, 방조제 건설, 준설 등의 해상 공사 시 발생하는 부유사(SS)의 이동 및 확산과정을 편리하게 예측할 수 있는 모의시스템(KUSSMOS)을 개발하였다. 모의시스템은 2차원 유한요소모형을 사용하여 해수유동을 모의하고, 입자추적모형을 사용하여 부유사 이송-확산을 모의한다. 군산해역 준설공사에 대해 수립된 시스템을 적용한 결과, 유속과 부유사 농도가 비교적 관측치와 일치하는 양호한 계산결과를 보였다.
본 논문에서는 하상퇴적이 심한 사행하천에서의 월류로 인한 침수피해와 제방 세굴 및 제방유실에 대한 피해를 저감시키기 위한 구조적 대안으로, 준설이 얻을 수 있는 수리학적 효과를 분석하고자 하였다. 사행사천 구간에서의 수리해석을 위해 2차원 수리해석 모형인 RMA-2 모형을 선정하였고, 준설 전의 현재 단면과 준설 후의 가정 단면을 GIS tool을 이용하여 구현한 후 2차원 유한요소격자를 구성하여 모형을 구동하였다. 준설 전 후에 대해 계산된 수위, 수심, 유속, 그리고 소류력을 현재의 계획홍수위와 비교하였고, 편수위가 발생한 지점에서 최대홍수위를 비교 분석한 결과 계획홍수위 대비 최대 0.58m의 수위저감 효과를 나타내었다. 분석구간 내에 위치한 제방에서의 소류력은 전 구간에 대해 평균 42~67% 가량 감소됨을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 하천 사행구간에 위치한 유수의 흐름을 방해하는 하상퇴적물의 준설이 만곡부에 위치한 제방에서의 월류 및 세굴에 대한 위험도를 저감시키고 주변 농경지의 침수피해를 경감시킬 수 있는 적절한 구조적 대책이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.
The bed evolution of the stretch of the River Rhine between km-812.5 and km-821.5 is characterised by general bed degradation as a result of the river training works and dredging activities of the last two centuries. The degradation of the river bed affects the water levels, and so the navigation conditions. To combat the erosion of the river bed with the aim to keep up the shipping traffic and to avoid the ecological system damages due to water level reductions, sand-gravel-mixtures were added to the river (so called artificial grain feeding activities). This paper presents the results of an application of a graded sediment transport model in order to study morpholodynamical characteristics due to artificial grain feeding activities in the river stretch. The finite element code TELEMAC2D was used for flow calculation by solving the 2D shallow water equation on non-structured grids. The sediment transport module SISYPHE has been developed for graded sediment transport using a multiple layer model. The needs to apply such graded sediment transport approaches to study morphological processes in the domain are discussed. The calculations have been carried out for the case of middle water flow and different size-fraction distributions. The results show that the grain feeding process could be well simulated by the model.
Land reclamation, coastal construction, coastline extension and port construction, all of which involve dredging, are increasingly required to meet the growing economic and societal demands in the coastal zone. During the land reclamation, a portion of landfills are lost from the desired location due to a variety of causes, and therefore prediction of sediment transport is very important for economical and efficient land reclamation management. In this study, laboratory disposal tests were performed using an open channel, and suspended sediment transport was analyzed according to flow velocity and grain size. The relationships between the average and standard deviation of the deposition distance and the flow velocity were almost linear, and the relationships between the average and standard deviation of deposition distance and the grain size were found to have high non-linearity in the form of power law. The deposition distribution of sediments was demonstrated to have log-normal distributions regardless of the flow velocity. Based on the experimental results, modeling of suspended sediment transport was performed using deep neural network, one of deep learning techniques, and the deposition distribution was reproduced through log-normal distribution.
This paper presents the transport and removal of organic substances from the contaminated soft soils and sludges such as marine dredging waste, marine sediments, mine tailing waste, and sewage sludge by electroosmosis. A series of laboratory experiments including variable conditions such as contamination levels, solid contents, and applied voltage rates were peformed with the contaminated soft clay specimen mixed with organic substance. Investigated are specimen density, dewatering rate, outflow rate, and outflow concentration. The test results showed that organic substances in the soils were removed by applied voltages. The results indicated that this process can be used efficiently to clean up the contaminated soil.
해안지역에서의 인간 활동이 활발해지면서 다양한 시설물과 해빈 보호를 위한 많은 인공 구조물이 설치되었다. 인공 구조물과 더불어 준설과 매립, 항만 공사 등으로 해저 지형이 급변하면서, 인공 구조물 주변에서의 퇴적 기능의 약화는 더욱 심각한 양상을 보이기도 한다. 항만 주변의 인공 구조물들에 대한 퇴적 작용을 이해하기 위해서 간단하고 효과적인 방법 중 하나는 이동 벡터 모델을 이용하여 표층 퇴적물을 분석하는 것이다. 포항항 주변의 해빈 유실이 심각한 지역에 대해서 인공 구조물 주변의 표층 퇴적물에 대한 입도 특성을 이용하여 퇴적물의 이동 양상을 파악해 보았다. 인공 구조물이 있음에도 불구하고 퇴적물은 항만 쪽으로 북상하는 경향이 뚜렷하게 확인되었다.
Prediction of total sediment load is essential in an extensive range of problems such as the design of the dead volume of dams, design of stable channels, sediment transport in the rivers, calculation of bridge piers degradation, prediction of sand and gravel mining effects on river-bed equilibrium, determination of the environmental impacts and dredging necessities. This paper is aimed to investigate and predict the total sediment load of the Wadi Arbaat in Eastern Sudan. The study was estimated the sediment load by separate total sediment load into bedload and Suspended Load (SL), independently. Although the sediment records are not sufficient to construct the discharge-sediment yield relationship and Sediment Rating Curve (SRC), the total sediment loads were predicted based on the discharge and Suspended Sediment Concentration (SSC). The turbidity data NTU in water quality has been used for prediction of the SSC in the estimation of suspended Sediment Yield (SY) transport of Wadi Arbaat. The sediment curves can be used for the estimation of the suspended SYs from the watershed area. The amount of information available for Khor Arbaat case study on sediment is poor data. However, the total sediment load is essential for the optimal control of the sediment transport on Khor Arbaat sediment and the protection of the dams on the upper gate area. The results show that the proposed model is found to be considered adequate to predict the total sediment load.
본 연구에서는 만경강에서의 장기하상변동 모의를 실시하고 하상변동 이력을 분석하였다. 연구 대상 지역은 만경강의 중 하류 25 km 구간이다. 장기하상변동 모의를 위하여 HEC-RAS 프로그램을 사용하였으며 조도계수를 이용하여 모형을 보정하였다. 1986년부터 1993년까지의 기간과 1993년부터 2005년까지의 기간에 대하여 하상변동 모의를 수행하였으며, 실측된 하상고와의 비교분석을 실시하였다. MPM, Toffaleti, MPM-Toffaleti, Yang 공식의 네가지 유사이송 공식의 적용성을 평가하였다. 1986년부터 1993년까지의 기간에 대한 모의 결과, 네가지 공식 모두 실측치를 적절하게 모의하지 못하였다. 이는 모의구간 상류에서의 준설이 발생한 것으로 인한 결과이며 이후 기간에서 상류에서 퇴적이 활발이 진행되게 되는 결과를 초래하였다. 1993년 부터 2005년까지의 장기하상변동 모의는 MPM-Toffaleti의 공식이 모의를 적절히 수행해 냄을 확인하였다.
준설토 이송 시 윤활층에 전자기장을 인가하여 이송 동력을 절감하고, 송토량을 증가시키는 연구의 일환으로, 이런 전자기장 장치의 실제 적용성을 검증하고자 실현장 8.5km의 이송거리의 준설현장에 전자기장 장치를 설치하여 그 효과를 검증하였다. 이송 유속에 관계되는 운전 조건 및 토질상태와 유동상태를 모니터링하고, 획득한 데이터를 송토량과 동력 사이의 관계로 정리하여 전자기장 인가 후 약 30%의 동력대비 이송량 증가가 있음을 확인하였고, 이를 통해 전자기장 인가가 준설토 이송 시 동력절감에 효과가 있음을 확인하였다.
This study has an objective to estimate effect on water-quality enhancement by removal of contaminated river-bed material using a two-dimensional numerical modeling in the Seonakdong River, the Pyunggang River and the Maekdo River. RMA2 and RMA4 models were used for flow and contaminant transport simulation, respectively. After the analysis of the effects of flow restoration plan for the Seonakdong River system made by Lee et al (2008), simulation have been performed about scenarios which contains operations of the Daejeo Gate, the Noksan Gate, the Makdo Gate (on planning), and the Noksan Pumping Station. Because there is no option for elution from bed sediment in the RMA4 model, a simple technique has been used for initial condition modification for elution. The analyses revealed that the effect on water quality improvement due to dredging of bed sediment seemed to be less than 10 % of the total effect. The most efficient measure for the water quality improvement of the river system was the linked operation of water-gates and pumping station.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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