3.3 담수방류에 의한 주변해역환경의 변화
3.3.2 담수의 영향범위와 해양환경의 복원
42
3.3.2 담수의 영향범위와 해양환경의 복원
43
Fig.3.35. Measurement points to check effect of fresh water.
1 2 3 4
Point 0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Day
1 2 3 4
Point 0
2 4 6 8 10 12
Day
Fig.3.36. Day of observed salinity variation at each point.
Fig.3.37. Recovery time of salinity after effect of fresh water.
결과에 의하면 낙동강하구둑 전면의 2번과 3번지점에서 담수의 영향이 가장 빨리 관찰되었으며, 가장 늦게 관찰되는 지점은 가덕도 서쪽의 1번지점으로 나타났다. Fig.3.16(2010년 8월 방류유량 시간 변화 그래프)과 연관하여 제시된 그림들을 살펴보면 2010년 8월 10일 이후 약 9일간에 걸쳐서 담수 방류량이 급격히 증가하였다. Fig.3.38의 (a)는 1지점에서 한 달 간의 염분변화그래프이며, 실선은 저 층, 점선은 표층에서의 염분변화를 나타낸다. 방류량이 많은 낙동강하구둑으로부터 멀어질수록 담수 의 영향을 늦게 받았지만, 저층에서 변화는 거의 없었다. 다음으로, (b)는 2지점, (c)는 3지점에서의 결 과이며, 8월 13일부터 담수의 영향을 받기 시작하여 염분농도가 급격히 저하되며, 염분농도의 급격한 변화 이후 약 9일이 지난 2010년 8월 21일 이후에는 염분농도가 해수의 염분농도로 다시 회복하는 것을 알 수 있다. 마지막으로, (d)는 4지점에서의 그래프이며, 2번과 3번지점보다 담수의 영향을 늦게
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받았지만, 낙동강하구둑에서의 방류량이 남쪽방향으로 지배적이기 때문에 표층에서 회복시간이 가 장 오래 소요되는 것으로 판단된다. 그리고, 4지점 모두 저층에서는 담수의 영향으로 인한 염분농도 에 큰 변화를 나타내지 않았다.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Day August, 2010 0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
Salinity(psu)
Surface salinity Bottom salinity
(a) point 1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Day August, 2010 0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
Salinity(psu)
Surface salinity Bottom salinity
(b) point 2
0 2 4 6 8 10 1 2 14 1 6 18 20 2 2 24 2 6 2 8 30
Day A ugust, 2010 0
2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0 3 2 3 4
Salinity(psu)
Su rface salin ity Bo tto m salin ity
(c) point 3
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Day August, 2010 0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
Salinity(psu)
Surface salinity Bottom salinity
(d) point 4
Fig.3.38. Surface and bottom salinity at calculation point.
45
(2) 단면에서의 염분변화
표층에서의 염분변화뿐만아니라 한 단면에서의 염분변화특성을 알아보기 위하여 가로와 세로로 단면을 구성하였다. Fig.3.39는 세로단면위치이며, Fig.3.40은 가로단면의 위치이다.
-40 -40 -35 -35 -35
-30
-30 -30
-30
-25 -25
-25
-25
-25 -20-25
-20 -20 -20
-20
-15
-15 -15
-15
-15
-15
-15 -15
-15 -15
-10 -10 -10
-10 -10 -10
-10 -10
-10
-5
-5 -5
-5
-5 -5
-5 -5
-5
-5 -5 -5
-5 -5
-5
-5
LON.(deg)
LAT.(deg)
128.75 128.8 128.85 128.9 128.95
35 35.05 35.1
-50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 DEPTH
(m)
cross
section -45
-40 -35
-35
-35 -35 -30
-30
-30
-30
-30 -30 -30 -25
-25 -25
-25
-25 -25
-20
-20
-20 -20
-20 -20
-20 -20
-15
-15 -15
-15 -15
-15
-15
-15 -15
10 -10
-10 -10
-10 -10 -10
-10 -10
-10
-10
-5 -5
-5 -5
-5 -5 -5 -5 -5
-5
-5
-5 -5
-5 -5
LON.(deg)
LAT.(deg)
128.75 128.8 128.85 128.9 128.95
35 35.05 35.1
-50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 DEPTH
(m)
cross section
Fig.3.39. Latitude cross section Fig.3.40. Longitude cross section Fig.3.41에서는 시간에 따른 세로단면에서 염분변화를, Fig.3.41에서는 가로단면에서 염분변화를 한 눈에 쉽게 볼 수 있다. 일정수심의 이하로는 담수의 영향이 미치지 않음을 알 수 있고, 수문방류량이 급격히 증가하는 10일 이후에 담수의 영향이 큰 것을 확인할 수 있다.
46
LAT(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10 12 1416 18 2022 24 26 2830 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 1.000
LAT(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10 1214 16 18 2022 24 26 2830 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 15.000
(a)8/1/2010 (d)8/15/2010
LAT(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10 12 1416 18 2022 24 26 2830 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 5.000
LAT(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10 1214 16 18 2022 24 26 2830 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 20.000
(b)8/5/2010 (e)8/20/2010
LAT(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10 12 1416 18 2022 24 26 2830 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 10.000
LAT(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8 10 1214 16 18 2022 24 26 2830 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 25.000
(c)8/10/2010 (f)8/25/2010 Fig.3.41. Salinity at latitude cross section
47
LON(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 1.000
LON(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 15.000
(a)8/1/2010 (d)8/15/2010
LON(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 5.000
LON(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 20.000
(b)8/5/2010 (e)8/20/2010
LON(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 10.000
LON(km)
DEPTH(m)
0 5 10 15
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Salinity
(psu)
Elapsed Time (day)= 25.000
(c)8/10/2010 (f)8/25/2010
Fig.3.42. Salinity at longitude cross section.
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4 장 결론
본 연구에서는 하계시 시간적으로 방류되는 다량의 담수유출이 주변해역에 미치는 해역환경영향 을 평가할 수 있는 3차원수치모델을 구축하고 대상해역에서 3차원적인 해수유동특성의 변화를 재 현함으로써 낙동강 주변의 연안해역에서 발생하는 해양환경적인 문제점들을 예측, 제어 및 관리하 기 위한 기초자료를 수치적으로 검토하였다. 외해개방경계의 각 격자점에서 주어지는 조위는 16분 조를 이용하여 조위를 예측하는 NAO.99Jb모델 (Matsumoto et al., 2000)을 이용하여 산정하였고, 본 연 구에서는 낙동강하구둑과 녹산수문에서 2010년 담수의 방류량이 많았던 8월 한 달 간을 모델의 총 계산시간으로 설정하였으며, 하천의 개방경계에 매 시간별 낙동강하구둑과 녹산수문으로부터의 방 류유량이 고려되었다. 그리고, 모델의 초기조건으로 해수위 및 각 방향에 대한 유속을 0으로, 모델영 역내의 수온 및 염분분포에 대해서는 MOVE-WNP SYSTEM(Usui et al., 2006)의 데이터를 각 계산격 자점에 선형내삽하여 산정된 값을 적용하였다. 하천방류수의 온도는 모델에서 고려하지 않는 것으 로 하였으며, 염분의 하천유입에 대해서는 0.01psu로 설정하였다. 아울러, 기상조건으로 기상청의 관 측데이터(예로, 바람, 온도, 습도, 기압, 강수량 등)를 매 시간 모델영역에 공간내삽하여 복합적이고 정도 높은 실험을 수행하였다. 이로부터 낙동강 주변해역의 순환형태와 담수유입에 따른 층별염분 도의 변화특성에 대해 검토·분석하였다.
대상지역 인근해역에 대하여 재현한 해수유동모델의 신뢰성을 확보하기 위하여 가덕도, 통영, 마 산검조소에서 실측치와 모델로부터 재현한 조위변화 및 조류에 대한 실측지와 수치해석치를 각각 비교한 결과, 정도 높은 재현성을 나타내는 것으로 판단되었으므로 COHERENS(Luyten et al., 1999)모 델의 타당성을 확인하였다. 다음으로, 낙동강하구둑의 수문으로부터 담수를 방류하지 않는 경우와 담수를 방류하는 경우를 비교하여 주변해역에서의 해수유동구조를 살펴보고, 잔차류도 검토하였다.
또한, 본 연구에서는 수문으로부터 방류되는 담수가 주변해역에 미치는 영향범위와 해역환경의 복 원시간을 살펴보았다.
이상의 과정으로부터 얻어진 중요한 사항은 다음과 같다.
49
4.1 담수방류에 의한 주변해역환경의 변화
① 담수의 방류를 고려하지 않은 경우, 낙동강 하구역 주변해역에서의 흐름분포를 살펴보면 가덕도 와 부산의 남쪽에서 사주쪽으로 유입되는 흐름과 부산신항의 방파제 사이의 흐름이 강하다.
② 담수의 방류를 고려한 경우에 낙동강 하구둑과 녹산수문 주위에서의 유속크기가 주변보다 훨씬 크기 때문에 담수유출이 하구역 주변해역의 흐름변화에 중요한 영향인자인 것을 확인할 수 있다.
③ 잔차류의 검토 결과, 하구둑 부근에서 남쪽으로 전진하고, 서측으로 확장되어 관찰되는 사주가 담수방류에 의한 결과로 판단되지만, 향후 지속적인 관측과 조사가 필요하다.
4.2 담수의 영향범위와 해양환경의 복원
① 낙동강 전면의 주변해역은 다량의 담수방류로 인하여 해수의 염분농도는 큰 영향을 받는다.
② 담수방류에 의해 변화된 해역환경의 복원시간은 담수방류의 지속과 밀접한 관계가 있는 것을 알 수 있다.
③ 단면상에서의 염분변화는 일정수심의 이하에서는 담수의 영향이 거의 나타나지 않는 것을 확인 할 수 있다.
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