지하수-지표수 혼합구간의 수직 온도 분포 특성 분석
Characterization of vertical temperature distribution in Hyporheic zone
2
조회
0
다운로드
5
인용
0
참고문헌
키워드
초록
지하수-지표수 혼합구간(Hyporheic zone)은 지표수와 지하수의 온도변화에 민감하게 반응하는 구간이다. 지표수의 경우 대기온도에 영향을 받아 온도의 변화주기가 짧은 반면, 상대적으로 지하수는 온도 변화주기가 길다. 본 연구에서는 지하수-지표수 혼합구간의 유동강도와 방향을 고려하여 깊이별 온도의 수직적 분포특성 분석하였다. 현장자료를 이용한 1차원 열전달 해석 수행결과, 지하수-지표수 혼합구간에서 지하수 유출과 지표수의 유입이 일어나는 지점에서 온도의 분포는 상이한 양상을 보였다. 혼합구간의 수직적 온도 분포의 변화는 하천기저에서 가장 두드러지게 나타났다. 또한 열전달 해석 결과를 바탕으로 연구지 혼합구간의 온도분포는 유동강도보다 유동방향에 지배 받았다.
Abstract
Hyporheic zone, where groundwater-stream water mixing occurs, sensitively responds to heat of groundwater and stream water temperature. Variation of stream water temperature has short time period and time dependent, because stream water temperature is influenced by daily fluctuation and seasonal air temperature. On the other hand, groundwater temperature is insignificant. In this study, we conducted 1-dimensional heat transfer analysis. The results show that there are differences of temperature distribution between gaining stream and losing stream with flux in hyporheic zone. Especially, variations of hyporheic water temperature show a significant difference in adjacent streambed, Also, the results shows that distribution of temperature was more affected by groundwater direction than intensity of flux.
참고문헌 (20)
- 강인식, "한반도 여름철 강수량의 장기예측", 한국기상학회지, 28, pp.283~292 (1992)
- 권태영, "한반도 여름강우의 장기변동과 지역적 특성", 한국기상학회지, 34, pp.20~30 (1998)
- 김영주, "자연 하천의 생태학적 중요 지점으로서 지표수-지하수 혼합대의 생지화학적 기작", 한국습지학회지, 11(1), pp.123~130 (2009), 한국습지학회
- 김희정, "지하수 종속 생태환경에서 수문-생태학적 특성 조사 및 분석", 한국습지학회지, 11(3), pp.1~8 (2009), 한국습지학회
- 박성규, "장마의 종관 특성과 장마 형태 변화에 관한 고찰", 대기, 12(3), pp.348~351 (2002)
- 이명인, "한반도 기온변동성과 온난화", 한국기상학회지, 33, pp.429~443 (1997)
- 허창회, "한국 지역강수의 변동성에 관한 연구", 한국기상학회지, 24, pp.38~48 (1988)
- Boulton, A.J, "The functional significance of the hyporheic zone in streams and rivers", Annual Review of Ecology and Systematics, 29, pp.59~81 (1998)
- Carslaw, H.S, "Conducstion of heat in solids", pp.510~ (1959), Clarendon
- Conant, B, "Delineating and Quantifying Ground Water Discharge Zones Using Streambed Temperatures", Groundwater, 42(2), pp.243~257 (2004)
- Constantz, J., "Interaction between stream temperature, streamflow, and groundwater exchanges in alpine streams", Water Resources Research, 34(7), pp.1609~1615 (1998)
- Domenico, P.A, "Physical and chemical hydrology, 2nd edition" (1998), John Wiley & Sons, Inc
- Gilliam, J.W, "Riparian wetlands and water quality", J. Environ. qual, 23, pp.896~900 (1994)
- Hancock, P.J, "Human impacts on the stream-groundwater exchange zone", Environmental Management, 6, pp.763~781 (2002)
- Hyun, Y, "Characterizing streambed water flux using temperature and head data in Munsan stream, South Korea", Journal of Hydrology, 402, pp.377~387 (2011)
- Kim, H, "Groundwater and stream water exchange revealed by water chemistry data in hyporheic zone", Hydrological Sciences Journal (2011)
- Nicholls, N, "Observed climate variability and change. In: Climate Change 1995, The Science of Climate Change. Intergovernmental Pannel on Climate Change (IPCC)", pp.133~ (1996), Cambridge University Press
- Stallman, R.W, "Steady one-dimenstional fluid flow in a semi-infinite porous medium with sinusodal surface temperature", Journal of Geophysical Research, 70, pp.2821~2827 (1965)
- Goto, S, "Thermal response of sediment with vertical fluid flow to periodic temperature variation at the surface", Journal of Geophysical Research, 110, pp.11~ (2005)
- Zhang, X, "Temperature and precipitation trends in Canada during the 20th Century, Atmosphere-Ocean, 30, 3", ~ (2000)