HEC-HMS 모형에 의한 장기유출량과 EFDC 모형을 이용한 호소 내 수질특성 분석
Analysis of Water Quality Characteristics Using Simulated Long-Term Runoff by HEC-HMS Model and EFDC Model
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호소의 경우, 장기간 수류의 체류현상이 발생하는데, 특히, 수심방향의 수층에 따른 호소 내 수류와 수질문제는 하천에서의 수질 문제와 다르다고 할 수 있다. 따라서 호소 수체 내의 수류와 수질을 시간에 따라 모의할 수 있는 3차원 비정상 상태의 수질모형을 적용하는 것이 유리하다고 할 수 있다. 3차원 모형은 댐이나 호소에서 수심방향으로 수층을 구분하여 수질모의가 가능하고 보다 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있다. 이에 본 연구에서는 3차원 모형인 EFDC를 이용하여 섬진강 댐의 운암호에 대한 수질 모의를 실시하였다. GIS기반의 강우-유출 모형인 HEC-GeoHMS와 HEC-HMS를 이용하여 장기유출량을 산정하고, 관측된 수위, 기상, 수온, 총 질소, 총 인에 대하여 입력 자료를 구축하였으며, EFDC 모형 적용을 위해 수심을 3개의 층으로 구분하고 5,634개의 격자를 추출하여 격자망을 구성한 후 운암호 내의 수질 변화를 시공간적으로 모의하였다. 장기유출 모의 결과 전체적으로실제 유출량을 잘 반영한 것으로 나타났으며, 수질 모의를 통해 오염원 인자들에 따른 거동특성을 확인할 수 있었고 모의 수질은 관측 수질을 적절히 반영하는 것으로 판단된다. EFDC는 적절한 수질모의가 가능할 것으로 판단되며 향후 상수원의 취수 및 관리 대책 수립 등을 위한 지원을 기초도구로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
Abstract
For the lake case, the detention phenomenon of water body occurs and stays for a long time. Especially, following the layer of water depth direction, the lake body and water quality problems are different from the water quality of river. So according to time, the stream and water quality can be simulated by the 3-Dimensional Model, which can divide water layer for reservoir or lake. The water quality simulation result will become more reliability. For this study, the 3-Dimension Model - EFDC was used to simulate water quality of Unam reservoir in the Sumjin Dam. The HEC-GeoHMS and HEC-HMS Rainfall - Runoff Model based on GIS were used to estimate long-term runoff, and input data was constructed to the observed water level, meteorological data, water temperature, T-N and T-P. In order to apply the EFDC model, water depth was divided into 3 layers and 5,634 grids were extracted. After constructing the grid net, the water quality change of Unam reservoir in time and space was simulated. Overall, long term runoff simulation reflected the actual observed runoff well, through the water quality simulation, according to the pollution factors, the behavior characteristics can be checked, and the simulated water quality can be properly reflected. The function of EFDC has been confirmed, which water quality can be properly simulated. In the near future, to establish countermeasures for Intake Facilities of Watershed and Management, this support which some basic tools can be applied is in expectation.
참고문헌 (29)
- 건설교통부, "섬진강 하천정비기본계획", ~ (2005)
- 권기환, "EFDC와 WASP7.3을 이용한 저수지의 성층현상과 수리․수질모의에 관한 연구", 석사, pp.2010
- 김연수, "EFDC 모형을 이용한 부안댐의 오염원 거동특성 분석", 제36회 대한토목학회 정기학술대회 초록집, pp.149~ (2010)
- 대한환경공학회, "호수의 수질관리" (1999), 풍남
- 박석순, "수질관리학: 원리와 모델", pp.239~332 (2009), 도서출판 해치
- 서동일, "EFDC를 이용한 3차원 수리-수온 모델링", 한국수자원학회2009년도 학술발표회 초록집, pp.2220~2224 (2009)
- 서승원, "새만금호 완공에 따른 수질변화 모의", 대한토목학회 논문집B, 28(1B), pp.79~93 (2008), 대한토목학회
- 옥치상, "수질 및 수자원 관리", pp.213~270 (1999), 대학서림
- 유명진, "수질관리", pp.373~392 (2006), 동화기술
- 이동주, "EFDC 활용 길잡이" (2009), 구미서관
- 이용성, "EFDC와 WASP7.2를 이용한 저수지 3차원 수리․수질모의 기법 연구", 석사, pp.2009
- 이정우, "3차원 수리․수질 모형, EFDC를 이용한 저수지의 수질모의에 관한연구", 석사, pp.2005
- 정광욱, "BASINS", WinHSPF 및 EFDC의 한강유역과 팔당호 적용을 통한 3차원 통합수질 예측시스템 개발, 건국대학교, 2007
- 정희영, "EFDC 모형을 이용한 새만금 담수호 퇴적변화 분석", 석사, pp.2010
- 정영원, "EFDC-WASP을 이용한 저수지의 3차원 수리․수질 변화모의", 석사, pp.2010
- 한국수자원학회, "제19회 수공학Workshop 교재", ~ (2008)
- A Three-Dimensional Environmental Fluid Dynamics Computer Code: Theoretical and Computational Aspects, "Hamrick, J.M", 6~, pp.Vol.317 (1992)
- Hamrick, J.M, "Estuarine environmental impact assessment using a threedimensional circulation and transport model, Estuarine and Coastal Modeling", Proceedings of the 2nd International Conference, pp.292~303 (1992), American Society of Civil Engineers
- Hamrick, J.M, "Linking hydrodynamic and biogeochemcial transport models for estuarine and coastal waters, Estuarine and Coastal Modeling", Proceedings of the 3rd International Conference, pp.591~608 (1994), American Society of Civil Engineers
- Evaluation of island creation alternatives in the Hampton Flats of the James River, a report to the U. S. Army Corps of Engineers, Norfolk District, "Hamrick, J.M", The College of William and Mary, Virginia Institute of Marine Science, Gloucester Point, VA, ~ (1994)
- Calibration and verification of the VIMS EFDC model of the James River, "Hamrick, J.M", Virginia, The College of William and Mary, Virginia Institute of Marine Science, ~ (1995)
- Transport and fate of water surface deposited radionuclides in the James and York Rivers, "Hamrick, J.M", Los Alamos National Laboratory HAZMAT Team, Virginia Institute of Marine Science, Gloucester Point, VA, ~ (1995)
- Application of the EFDC hydrodynamic model to Lake Okeechobee, "Hamrick, J.M", 63~, pp.JMH-SFWMD -96-2 (1996)
- Moustafa, M.Z, "Modeling circulation and salinity transport in the Indian River Lagoon. Estuarine and Coastal Modeling", Proceedings of the 3rd International Conference, pp.381~395 (1994), American Society of Civil Engineers
- A Three-Dimensional Hydrodynamic- Eutrophication Model (HEM-3D): Description of Water Quality and Sediment Process Submodels, "Park, K", Virginia Institute of Marine Science, ~ (1995)
- Rui Zou, "Integrated Hydrodynamic and Water Quality Modeling System to Support Nutrient Total Maximum Daily Load Development for Wissahickon Creek, Pennsylvania", Journal of Environmental Engineering, 132(4), pp.555~566 (2006)
- Tim A. Wool, "Development of Three-Dimensional Hydrodynamic and Water Quality Models to Support Total Maximum Daily Load Decision Process for the Neuse River Estuary, North Carolina", Journal of Water Resources Planning and Management, 129(4), pp.295~306 (2003)
- Todd H. Bennett, "Continuous Soil Moisture Accounting in the Hydrologic Engineering Center Hydrologic Modeling System (HEC‐HMS)", Building Partnerships Proceedings of Joint Conference on Water Resource Engineering and Water Resources Planning and Management 2000, pp.1~10 (2000)
- Zhijun Liua, "Modeling nutrient dynamics under critical flow conditions in three tributaries of St. Louis Bay", Journal of Environmental Science and Health, Part A, 43(6), pp.633~645 (2008)