• Title/Summary/Keyword: RMA4

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Analysis of Two-Dimensional Pollutant Transport in Meandering Streams (사행하천에서 오염물질의 2차원 거동특성 해석)

  • Oh, Jung-Sun;Seo, Il-Won;Kim, Young-Han
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.37 no.12
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    • pp.979-991
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    • 2004
  • In this study, RMA2 and RMA4, the 2-D depth-averaged models, were employed to simulate the two-dimensional mixing characteristics of the pollutants in the natural streams. The velocity and depth were first calculated using RMA2, 2-D hydrodynamic model, and then the resulting flow field was inputted to RMA4, 2-D water quality model, to compute the concentration field. RMA models were verified using the velocity and concentration data measured in S-curved meandering channel. The results showed that the RMA2 model simulated well the phenomenon that the maximum velocity line is located at the Inner bank of meandering channel, and the RMA4 model was well adapted to reproduce the general mixing behavior and the separation of tracer clouds. Comparing model simulations with measured data in the field experiments, RMA2 model simulated well general flow field and tendency that the maximum velocity line skewed toward the outer bank which were found in field experiments. The simulations of RMA4 model showed that the center of the tracer cloud tends to follow the path in which the maximum velocity occurs. In this study, the dispersion coefficients are fine-tuned based on the measured coefficients calculated using field concentration data, and the results show reasonable agreement with predictive equations.

River flow characteristic and suspended sediment using RMA-4 (RMA-4를 이용한 흐름특성 및 부유사 비교분석)

  • Song, In-Ryeol;Lee, Hyo-Jung;Ahn, Seung-Seop;Jung, Sung-Won;Park, Dong-Gil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1531-1537
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    • 2007
  • 자연하천유역에 있어서 유사량 산정은 용수공급 및 하천계획을 결정하는데 있어 필수적으로 이루어져야 하는 정량적 분석인자이다. 자연하천유역에 있어 유사량 산정은 하도상의 수공구조물 존재여부, 유량조건 및 산정공식 등에 따라 다양하게 이루어져야 하며, 산정공식에 따라 유사량 및 하상변동에 대한 그 특성은 많은 차이를 나타내게 된다. 본 연구에서는 낙동강 본류의 진동 지점 8.44km구간과 낙동강 지류인 감천 유역의 김천 지점 8.66km 구간의 부유사농도 분포를 모의하기 위해 동수역학적 모형인 RMA-4 모형을 적용하였다. 먼저 지점의 흐름특성을 파악하고자 RMA-2모형을 적용한 결과 비교적 계획홍수위와 잘 일치하였으며, RMA-4 모형은 RMA-2 모형의 출력치를 기본자료로 사용하였으며 진동 지점과 김천지점의 부유사농도 분포를 모의해 본 결과 하류로 향할수록 부유사농도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 앞으로 하천개수, 저수지설계 등의 하천공사에 유사가 중요한 인자이므로 유사의 정확한 이도분포를 파악하기 위해 실측자료를 보다 많이 관측하고 우리나라 하천특성에 적합한 유사농도 수치모형을 개발하기 위한 작업으로 이 분야에 많은 연구가 필요하다.

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Study on Pollutant Diffusion in the Midstream of Youngsan River (영산강 중류부의 오염물질 이송특성 연구)

  • Kim, Jung-Min;Park, Sung-Chun;Kim, Dong-Soo;Moon, Byoung-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1646-1650
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    • 2006
  • 본 연구에서는 영산강의 수질이 가장 심각한 광주하수처리장 방류구 직하류부에 대한 오염물질 확산에 시.공간적 분포양상을 파악하기 위하여 대상하천 영산강 본류의 25km구간에 RMA4 모델을 적용하여 오염 물질의 농도변화를 예측하였다. RMA4 모델의 적용을 위하여 RMA2 모델을 수행하여 구한 출력자료를 입력자료 사용하였으며, 수치모델의 적용을 위하여 연구 대상하천의 25km구간에 대하여 유한요소망은 2,304개의 절점과 7,635개의 요소로 구성하였다. 광주하수처리장 방류구 직하류부에 대한 오염물질 확산에 시.공간적 분포양상을 파악하기 위하여 광주하수종말처리장의 방류수에 의한 오염물질유입에 대한 4개의 시나리오를 작성하여 RMA4 모델을 수행하였으며, 광주하수종말처리장의 평균방류량 6.13cms와 BOD 수질기준 110mg/L(2004년 하수종말처리장 유입원수의 평균농도)의 농도를 유입 오염물질로 가정하여 영산강의 저수기의 유출량을 대상으로 오염물질 유입시간에 따라 4개의 시나리오에 대한 오염물질의 확산의 시.공간적 분포양상, 유하길이에 대한 오염물질의 최대 오염원농도 도달시간을 제시하였다.

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Comparative Study for Pollutant Transport and Diffusion Model (오염물 이송 및 확산 거동 해석모형의 특성비교연구)

  • Jung, Sung-Tae;Lyu, Si-Wan;Kim, Young-Do;Seo, Il-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1407-1411
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    • 2007
  • 현재까지 우리나라에서 주로 사용되고 있는 2차원 흐름 해석모형은 미연방 도로국(U.S. Federal Highway Administration)과 연계하여 Brigham Young University에서 개발된 SMS(Surface-Water Modeling System) 모형이다. SMS모형 중 이송 확산 모형으로는 RMA-4가 포함되나 이 모형은 최신 수치기법을 반영하지 못하는 등의 문제점들로 인해 실제 물리적 현상 모의에 있어서 한계를 가지고 있다. 따라서 물리적 현상에 대한 적절한 모의를 위한 개선과정을 통하여 RAM4가 개발되었다. 본 연구에서는 현장실측 자료를 바탕으로 RMA-4와의 모의결과 비교를 통하여 오염 확산 해석모형인 RAM4의 적용성을 검증하고자 하였다. RAM4와 RMA-4 모의에 있어서 격자구성과 경계조건은 동일하게 설정하였으며, 유량조건은 평수량과 갈수량으로 선정하였다. 각각의 유량시 수위조건이 틀려지므로 각 유량조건에 대한 격자구성을 달리하였다. 모의구간은 낙동강 본류의 수산대교에서 삼랑진 철교까지의 약 13km 구간을 대상으로 하였다. 모의 구간내에는 밀양-하남 하수처리장이 상류 좌안측에 위치하고 있고, 만곡, 단면의 축소 및 확대, 하중도, 합류 등의 지형학적 특징들이 비교적 짧은 구간에 나타나고 있어 모형의 검증에 적합하다고 판단된다.

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Two-dimensional Numerical Modeling of Water Quality Variation by Gates Operation in the Seonakdong River (수문운영에 따른 서낙동강 수질변화에 관한 이차원 수치모의)

  • Lee, Namjoo;Kim, Young Do;Kwon, Jae Hyun;Shin, Chan Ki
    • Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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    • v.21 no.1
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    • pp.101-112
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    • 2007
  • This study has used RMA2 model and RMA4 model, which are depth-averaged two-dimensional flow and water-quality prediction models, to analyze the variation of the water-quality by the gates operation in the Seonakdong River. Sensitivity analysis is performed to get the Manning coefficient and the coefficient of eddy viscosity for RMA2 model, and to get the diffusion coefficient for RMA4 model. Since the numerical simulation using RMA2 and RMA4 models did not consider tributary pollutant load except for that of Joman River, it could make a little difference from the natural phenomenon. Nevertheless, the numerical simulation shows that the discharge of $30m^3/s$, which is the continuous inflow from the Daedong-gate, can make it possible to achieve the target water-quality (BOD 4.3mg/L) of Nakbon-N watershed about 10 days later if the Daejeo-gate could remain opened in connection with the Noksan-gate operation.

A Study on Mixing Behavior of Dredging Turbidity Plume Using Two-Dimensional Numerical Model (이차원 수치모형을 이용한 준설 탁도플륨의 혼합거동 연구)

  • Park, Jae Hyeon;Kim, Young Do;Lee, Man Soo
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.15 no.1
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    • pp.59-69
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    • 2013
  • The numerical simulations were performed to analyze the advection-diffusion processes of dredging-induced turbidity plume using RMA2 and RMA4 models in Bunam reservoir, Seosan, Chungnam. Field survey was also performed to measure the turbidity using the multi water quality monitoring system (YSI6600EDS). In the field survey, the vertical and horizontal distributions of the turbidity were measured during the dredging operation in Bunam reservoir. RMA2 model was used to simulate the velocity distributions in both the whole domain and the 2nd part of Bunam reservoir. RMA4 model was also used to simulate the concentration distribution in only the 2nd part of Bunam reservoir, where the dredging work were conducted. The comparison of the simulation results with the field data for the advection-diffusion of the turbidity plume using the concentration ratio concepts shows that the numerical model can be applied to analyze the environmental impact of dredging works.

Dispersion characteristics of pollutant by a field tracer experiment in river (하천내 현장실험을 통한 오염물의 확산 특성)

  • Kim, Ki-Chul;Jung, Sung-Hee;Lee, Jung-Lyul;Suh, Kyung-Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1971-1973
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    • 2009
  • 본 연구에서는 하천에 유입된 오염물질의 거동 및 확산 특성을 파악하기 위하여 하천에서 추적자를 이용한 현장실험을 실시하였으며, 실험구간은 경상북도 경주시 에 위치한 하천으로 총 길이 2km, 평균폭 25m로 이루어진 대종천이다. 현장실험에서의 추적자 실험결과를 수치모형과 비교하기 위해 2차원 수심적분 모형인 RMA2, RMA4를 이용하였다. 2차원 동수역학적인 모형인 RMA2를 사용하여 흐름장을 모의한 후 계산결과를 2차원 수질모형인 RMA4에 입력하여 농도자료를 모의하였으며 상 하류단의 경계조건은 현장 실험시 실측한 상류단의 유량과 하류단의 수위를 적용하였다. 실측한 자료를 경계조건으로 모형에 적용하여 시간에 따른 농도값을 계산하였으며, 그 계산값을 추적자의 농도 관측값과 비교하였다. 계산결과는 서로 잘 일치하였다.

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Numerical Simulation of Water Quality Enhancement by Removal of Contaminated Bed Material (하상오염물 제거에 의한 수질개선효과 수치모델링)

  • Lee, Nam-Joo
    • Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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    • v.25 no.3
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    • pp.349-357
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    • 2011
  • 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.

A Study on the Variation of Suspended Sediment Concentration in the Reservoir due to a Rainstorm (호우발생시 저수지 유입 부유사농도의 변화특성 연구)

  • Jang, Su-Hyung;Park, Moo-Jong;Yoon, Yong-Nam
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.37 no.1
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    • pp.43-54
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    • 2004
  • The objective of this study is to propose reservoir operation method in relation to the suspended sediment concentration due to rainstorms. Present analysis is made for the Tamjin reservoir which is under construction. For the hydrologic computations the Huff rainfall distribution, Clark unit hydrograph method and Puls reservoir routing method are used. The variation of suspended sediment concentration is calculated by 2-dimensional RMA-4 model. As a result of this study, the possible intake time from the reservoir under low frequency flood is estimated and the rainfall-ret urn period - possible intake time relationship is established, which is very important in maintaining the water quality standard when supplying water from the reservoir for different utilizationurn period- possible intake time relationship is established, which is very important in maintaining the water quality standard when supplying water from the reservoir for different utilizations.

A Study of Effects of Water Quality Improvement by Sea Water Conduction in the Urban River (해수도수에 의한 도시하천의 수질개선효과 연구)

  • Shon, Tae-Seok;Kal, Byung-Seok;Shin, Hyun-Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.2063-2067
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    • 2009
  • 하천의 효율적 이용에 대한 시민들의 인식 변화로 도시하천의 친수공간에 대한 관심과 이용증가 추세에 따라 도시하천의 수질개선이 필요한 실정이다. 특히 하천유량에 해수가 지배적인 하구가 바다에 접한 감조하천의 경우 해수도수에 의한 하천 수질개선방안들이 강구되고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 도시하천에 해수 유입에 따른 하천에의 영향을 분석하기 위해서 수질모의를 통해 수질개선효과를 분석하였다. 본 연구를 위하여 대상하천으로 도시하천이며 감조하천인 부산광역시 소재 동천으로 하였고, 수질모의모형으로 WASP7(Water Quality Analysis Simulation Program Ver, 7)과 RMA-4를 이용하여 수질분석과 대상물질의 이송과 확산을 분석하였다. 현재 동천의 경우 목표수질을 하천수질기준 중 DO 농도를 기준으로 하고 있어 본 연구에서도 DO 농도를 주 분석대상으로 하여 연구를 진행하였다. 동천의 WASP7 모형과 RMA-4 모형을 구축하고 현재 동천의 수질이 목표수질에 도달할 수 있는 적정 해수도수량을 산정하였다. 그리고 효율적인 수질개선을 위하여 도수한 해수를 분배하여 방류하는 방안을 검토하여 적정 분배지점과 적정 분배유량을 산정하였다. 향후의 연구에서는 염도 등 기타 수질항목의 검토가 필요하고, 본 연구에서 수행한 루틴은 다른 하천에서의 해수도수에 의한 수질개선효과 분석에 이용될 수 있을 것이라 판단된다.

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