Water Quality Modeling for Intake Station by 2-dimensional Advection-Dispersion Model

2차원 이송-확산 모형을 이용한 취수장 유입 수질 예측

  • 김재동 ((주)EPS엔지니어링) ;
  • 김지훈 (K-water 연구원) ;
  • 김영도 (인제대학교 환경공학부(낙동강유역환경연구센터)) ;
  • 송창근 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 서일원 (서울대학교 건설환경공학부)
  • Published : 2011.10.15

Abstract

In this study, the influences of pollutant from Dae-po Stream and So-gam Stream located at the downstream of Nak-dong River on the water quality at Mul-geum water intake station were analyzed using RAMS model. Field measurements of velocity by ADCP, and water quality distribution of BOD and TP by water sampling were carried out to present the input and verification data for numerical simulations. The comparison between RAM2 and ADCP measurement, which aimed for the analysis of 2-D velocity distribution around Mul-geum water intake station showed that two results matched well along the spanwise direction. The prediction of pollutant concentration by RAM4 agreed fairly well with the measured data except for the points nearby right banks in the vicinity of tributary pollutant source. Flushing effect by the increase of mainstream discharge in Nak-dong River was analyzed to provide the damage mitigation in preparation for the accidental water pollution. With increasing mainstream discharge, high velocity and increased water quantity induced increasing dilution effect, thereby decreasing the inflow pollutant concentration rapidly.

Keywords

References

  1. 국토해양부 (2009) 낙동강수계 하천기본계획(변경) 보고서.
  2. 서일원, 김성은 (2010) RAMS 및 SMS 모형을 이용한 낙동강 본류 구간의 흐름분석 및 부유사 거동 모의, 2010 한국방재학회 학술발표회 논문집, pp.316-319.
  3. 서일원, 김성은, Yasuhisa M., Tadaharu I. (2010a) 항공사진 유속분석 자료를 이용한 1차원 및 2차원 하천흐름 해석모형의 검증, 제36회 대한토목학회 정기학술대회 발표논문 초록집, p.123.
  4. 서일원, 송창근 (2007) 2차원 이송분산모형을 이용한 한강 본류 구간에서의 BOD 거동 모의, 대한토목학회논문집, 27(6B), pp.573-581.
  5. 서일원, 송창근, 이명은 (2008) 한강 감조구간에서의 흐름 및 혼합거동, 대한토목학회논문집, 28(6B), pp.731-741.
  6. 서일원, 전인옥, 송창근, 신재현 (2009a) 2차원 하천해석모형을 (RAMS)을 이용한 남한강 준설에 따른 부유사 영향 검토, 제35회 대한토목학회 정기학술대회 논문집, pp.737-740.
  7. 서일원, 최남정, 전인옥, 송창근 (2009b) 팔당호에 유입된 비보존성 오염물질의 혼합거동, 대한토목학회논문집, 29(3B), pp.221-230.
  8. 서일원, 최황정, 김성은 (2010b) BOD와 DO 거동 해석을 위한 수평 2차원 유한요소모형의 개발 및 검증, 2010 한국수자원학회 학술발표회 논문집, pp.749-753.
  9. 서일원, 한건연, 최성욱, 김홍식 (2010c) 지표수 거동해석을 위한 RAMS의 사용자 설명서 및 튜토리얼, SWRRC TR 2010-16.
  10. 이명은, 서일원 (2008) 순간 유입된 오염물질의 혼합 모의 시 질량 오차 산정, 대한토목학회논문집, 28(5B), pp.475-483.
  11. 최승용, 김병현, 김상호, 한건연 (2009) 2차 요소를 이용한 2차원 상향가중 유한요소모형, 한국수자원학회논문집, 42(12), pp.1053-1067.
  12. Arutchelvan, V., Kanakasabai, V., Elangovan, R., Nagarajan, S., and Muralikrishnan, V. (2006) Kinetics of High Strength Phenol Degradation Using Bacillus Brevis, Journal of Hazardous Materials, B129, pp.216-222.
  13. Kumar, A., Kumar, S., and Kumar, S. (2005) Biodegradation Kinetics of Phenol and Catechol Using Pseudomonas Putida MTCC 1194, Biochemical Engineering Journal, 22, pp.151-159. https://doi.org/10.1016/j.bej.2004.09.006
  14. Norton, W. R., King, I. P., and Orlob, G. T. (1973) A Finite Element Model for Lower Granite Reservoir, U.S. Army Corps of Engineers, Walla Walla District, Walla Walla, Washington.
  15. Seo, I. W., Choi, H. J., and Song, C. G. (2010) Two-dimensional Finite Element Model for Analysis of Heat Transport in Rivers, The 6th ISEH 2010, pp.277-282.
  16. Seo, I. W., Lee, M. E., and Baek, K. O. (2008) 2D Modeling of Heterogeneous Dispersion in Meandering Channels, Journal of Hydraulic Engineering, 134(2), pp.196-204. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(2008)134:2(196)