방조제 완공에 따른 호내부 수질변화 모의
Simulation of Water Quality Changes in the Saemangeum Reservoir Induced by Dike Completion
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초록
방조제 완공 후 반폐쇄형 하구호 특성을 가지는 새만금호의 동수역학 및 수질변화를 이해하기 위하여 EFDC 모형에 상세격자를 적용한 수치모의를 실시하였다. 본 연구에서는 선행연구의 제한사항을 개선하고 배수갑문의 운영을 고려하였으며 수체-저질/대기간의 3상 모의가 수행되었다. Lagrangian 입자추적모의를 통해 새만금호 내부의 혼합이 갑문운영에 따른 영향보다는 만경•동진강의 하천유량에 지배되고 있음을 확인하였다. 방조제 완공 후 해수소통이 저하되면서 동진 유입부에서는 표층과 저층간 DO 농도 차이가 유발되며, 정체된 인공호 특성상 SOD도 호내 빈산소 현상을 유발시켜 수질을 저해시키는 요인으로 작용하는 것이 확인되었다. 부영양화 상태를 나타내는 TSI 평가에 따르면 만경수로에서는 끝물막이 전•후에 상관없이 부영양화 가능성이 높게 나타나며, 동진수로에서는 방조제 완공 이후에 부영양화 발생 가능성이 높게 평가되었다. 배수갑문 운영과 연계된 수치모의 결과에 따르면 무작위적인 갑문운영이 내부 수질에 영향을 미치는 유의할만한 차이를 확인 할 수 있었다. 따라서 내부 개발 방안에 따른 최적의 수질확보에는 적절한 갑문운영이 수질관리에 중요한 인자로 작용한다.
Abstract
In order to figure out hydrodynamic and water quality changes after completion of dike construction of the Saemangeum, which behaves as a semi-enclosed estuarine lake, numerical simulations based on fine grid structure by using EFDC were intensively carried out. In this study some limitations of precedent study has been improved and gate operation were considered. Also 3 phases such as air-water-sediment interaction modeling was considered. It is clear that inner mixing of the Saemangeum is dominated by Mankyeong and Dongjin riverine discharges rather than the gate opening influence through the Lagrangian particle tracking simulations. Vertical DO structure after the dike completion shows steep gradient especially at Dongjin river estuary due to lessen of outer sea water exchange. Increasing SOD at stagnantly changed man-made reservoir might cause oxygen deficiency and accelerating degradation of water quality. According to TSI evaluation test representing eutrophication status, it shows high possibility of eutrophication along Mankyeong waterway in spite of dike completion, while the index is getting high after final closing along Dongjin waterway. Numerical tests with gate operations show significant differences in water quality. Thus it should be noted that proper gate operation plays a major role in preserving target water quality and management for inner development plan.
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