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종확산계수에 관한 연구 : 2. 새로운 종확산계수 추정식 개발
서일원,정태성 한국수자원학회 1995 한국수자원학회논문집 Vol.28 No.4
본 연구에서는 자연하천에서 수집하기 용이한 수리량 자료로부터 종확산계수를 추정하는 공식을 개발하였다. 차원해석을 수행하여 물리적 의미를 가진 변수를 선정한 후, 종확산계수를 추정하는 회귀식을 유도하기 위하여 비선형 다중회귀방법의 하나인 One-Step Huber 방법을 적용하였다. I 단계 연구에서 분석한 바 있는 미국 전역의 26개 하천 59지점의 수리 및 농도자료를 사용하여 새로운 종확산계수 추정식을 개발하였다. 59지점의 자료중 35지점은 종확산계 New dispersion coefficient equation which can be used to estimate dispersion coefficient by using only hydraulic data easily obtained in natural streams has been developed. Dimensional analysis was performed to select physically meaningful parameters, One
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서일원 대한상하수도학회 1993 상하수도학회지 Vol.7 No.1
The complex nature of low flow mixing in natural channels has been investigated using both laboratory experiments and the numerical solution of a proposed mathematical model that is based on a set of mass balance equations describing the mixing, and mass exchange mechanisms. Laboratory experiments, which involved collection of channel geometry, hydraulic, and dye dispersion test data, were conducted in a model of four pool and riffle sequences in a 49-m long tilting flume. The experimental results show that flow over the model pool-riffle sequences is highly non-uniform. Concentration-time curves are significantly skewed with long tails. Comparison between measured and predicted concentration-time curves shows good agreement in the general shape, peak concentration and time to peak. The proposed model shows significant improvement over the conventional one-dimensional dispersion model in predicting natural mixing processes in open channels under low flow conditions through pools and riffles.
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수질인자의 합성에 의한 하천 레크리에이션 지수 모델의 개발
서일원,최수연,Seo, Il Won,Choi, Soo Yeon 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.5
본 연구에서는 시민들이 하천에서 안전하고 쾌적하게 레크리에이션 활동을 할 수 있도록 종합 수질 정보를 제공하는 하천 레크리에이션 지수 산정 모델을 개발하였다. 하천 레크리에이션 지수 모델은 분변성 대장균 모델과 수질지수 모델을 통합하여 구성하였다. 분변성 대장균 모델에서는 로지스틱 회귀분석을 사용하여 분변성 대장균 등급을 예측하였고, 수질지수 모델에서는 DO, pH, 탁도, 클로로필 a를 퍼지 합성방법을 통해 종합화하여 수질 지수를 산정하였다. 최종 단계에서 분변성 대장균 등급과 수질 지수를 통합하여 하천 레크리에이션 지수를 산정할 수 있도록 모델을 개발하였다. 제안된 모델을 낙동강의 강정고령보 상류 지점에 적용한 결과, 하천 레크리에이션 지수는 개별 수질인자들의 변화를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 특히 하천 레크리에이션 지수와 클로로필 a의 상관계수가 -0.85로 나타나 클로로필 a가 하천 레크리에이션 지수에 가장 많은 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 본 모델에서 산정한 종합수질지수는 기존 수질 정보 제공 시스템인 실시간 수질지수보다 보수적인 결과를 보였는데, 이는 등급에 따라 현재의 수질 상태가 어떠한 상태에 속하는지를 계산하고 수질 기준의 불확실성을 적절하게 고려하기 때문인 것으로 판단되었다. 나아가서, 분변성 대장균 등급이 낮을 경우 하천 레크리에이션 지수가 분변성 대장균을 고려하지 않고 있는 실시간 수질지수보다 낮은 결과를 제시하는 것으로 나타났다. In this research, a River Recreation Index Model (RRIM) was developed to provide sufficient information on the water quality of rivers to the public in order to secure safety of publics. River Recreation Index (RRI) is an integrated water quality information for recreation activities in rivers and expressed as the point from 0 to 100. The proposed RRIM consisted of two sub models: Fecal Coliform Model (FCM) and Water Quality Index Model (WQIM). FCM predicted Fecal Coliform Grade (FCG) using a logistic regression and WQIM synthesized water quality parameters of, DO, pH, turbidity and chlorophyll a into Water Quality Index (WQI). FCG and WQI were integrated into RRI by the integrating algorithm. The proposed model was applied to upstream of Gangjeong Weir in Nakdong River, and compared with Real Time Water Quality Index (RTWQI) which is the existing water quality information system for recreation use. The results show that calculated RRI reflected change of integrated water quality parameters well. Especially chlorophyll a showed Pearson correlation coefficient -0.85 with RRI. Also, RRIM produced more conservative index than RTWQI because RRI was calculated considering uncertainty of water quality criteria. Further, RRI showed especially low values when fecal coliform was predicted as low grade.
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서일원,최남정,전인옥,송창근,Seo, Il Won,Choi, Nam Jeong,Jun, In Ok,Song, Chang Geun 대한토목학회 2009 대한토목학회논문집 B Vol.29 No.3B
국내 주요 상수 취수원은 동일한 하천 및 호수에 하수 처리장이 위치해 있어 처리 방출수로 인한 악영향을 받게 된다. 또한 하천을 따라 건설된 도로나 교량에서 발생하는 교통사고나 수질 오염사고로 인한 하천 내의 오염물 유입은 취수장 운영에 큰 어려움을 주게 된다. 특히 우리나라 주요 상수원에 해당하는 팔당호의 경우 호수면적에 비해 유역면적이 상당히 크기 때문에 다양한 수질 오염사고에 노출되어 있다. 따라서 사전에 발생 가능한 수질사고를 모의하고 이에 대한 대책을 모색하는 일이 매우 중요하다. 본 연구에서는 팔당호 주변에서 발생할 수 있는 수질 오염사고에 대한 수질모의를 수행하였다. 2차원 수치모형을 이용하여 사고로 유입된 오염물질의 혼합거동을 모의하였고, 팔당호에 위치한 주요 취수장에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해서 2차원 흐름모형인 RMA-2를 이용하여 유속장을 모의하고, 이 결과를 2차원 하천수질 해석모형인 RAM4에 입력하여 오염물질의 시간에 따른 거동을 분석하였다. 갈수기 수질사고 발생시 저감방안으로써 남한강과 북한강의 유량증대에 따른 오염물질의 희석 및 수세 효과에 대해 분석하였다. 분석결과 유량증대에 따라 오염물질의 최대 농도는 더 높아지면서 더 빠르게 이동하는 현상을 관찰할 수 있었다. 따라서 오염물질이 주입된 지점에서의 초기 희석 효과보다는 빨라진 흐름에 의한 수세 효과가 훨씬 더 크게 나타난 것으로 판단된다. 이를 통해 독성 오염물질로 인한 수질사고 발생시 유량증대에 의한 수세 효과가 취수장 운영에 있어 유리한 대책이 될 수 있음을 확인할 수 있다. In Korea, many water intake plants are easily affected by effluents of sewage treatment plants because sewage treatment plants are usually located upstream or nearby the plants of the same riverine area. Furthermore, the inflow of harmful contaminants owing to pollutant spills or transportation accidents of vehicles using the roads and bridges intersecting the river causes significant impact on the management of water intake plants. Paldang lake, the main water intake plants in Korea, is especially exposed to various water pollution accidents, because the drainage basin area is significantly large compared to the water surface area of the lake. Therefore it is necessary to predict the possible pollutant spill in advance and consider measurements in case of water pollution. In this study, water quality prediction was performed in Paldang Lake in Korea durig the dry season using two-dimensional numerical models. In order to represent the cases of pollutant accidents, the difference of pollutant transport patterns with varying injection points was analyzed. Numerical simulations for hydrodynamics of water flow and water quality predictions were performed using RMA-2 and RAM4 respectively. As a result of simulation, the difference of pollutant transport with the injection points was analyzed. As a countermeasure against the pollutant accident, the augmentation of the flow rate is proposed. In comparison with the present state, the rapid dilution and flushing effects on the pollutant cloud could be expected with increase of flow rate. Thus, increase of flow rate can be used for operation of water intake plants in case of pollutant spill accidents.
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