• 검색 결과가 없습니다.

항만매몰 및 오염방지대책 기반기술 연구

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2023

Share "항만매몰 및 오염방지대책 기반기술 연구"

Copied!
88
0
0

로드 중.... (전체 텍스트 보기)

전체 글

항만개발 및 운영에 따른 퇴적환경 및 수질환경변화로 인한 피해를 연구결과를 통해 최소화한다. "지속 가능한 개발"을 촉진하기 위해 퇴적물 이동을 계산하는 모델을 개발하는 동안.

  • 침강 속도와 응집(settling velocity and flocculation)
  • 상수 침강 속도
    • Farley & Morel의 실험에 기초한 침강 속도 결정
  • 퇴적 속도
    • Sheng의 퇴적 모델
    • Krone의 퇴적 모델
  • 침식률
    • Power Law
    • Variation of Power Law
    • Exponential Law
  • 저층 구조
  • 저층 응력( τ b )
  • 침식률을 계산하는 새로운 기술

기본적으로 미세퇴적물의 움직임은 3차원이기 때문에 2차원 모델은 한계가 있다. 3. 일정한 침강 속도는 실험실 실험이나 퇴적물 모델에서 사용하기 쉽다.

그림  2.1  COHERENS  모델의  물리,  생물  및  퇴적  부분의  구조
그림 2.1 COHERENS 모델의 물리, 생물 및 퇴적 부분의 구조

모델특성

ECOMSED 모델은 1980년대 중반 Blumberg와 Mellor가 개발한 Princeton Ocean Model(이하 POM)을 기반으로 하천, 하구, 만과 같은 해안 지역과 다음과 같은 얕은 지역을 위해 개발된 모델입니다. 저수지와 강 지류. . 모델 내부의 각 메인 모듈의 출력은 다른 모듈의 입력을 위한 데이터로 연결되어 사용되며, 일반적으로 사용되는 다른 수치 모델의 결과는 입력 값으로 직접 사용할 수 있습니다. 이 모델에 Wave 모듈을 추가하여 바닥의 파동 마찰 효과를 바닥 전단 응력 계산에 사용했습니다.

또한, 이 모델은 하구 및 해안 해류에서 부유 모래, 용존 물질 및 중성 부력 입자의 이동 및 침전을 시뮬레이션할 수 있습니다. 수질모듈 등 모듈별 독립운전 및 연동운전, 다른 수치모델과의 연동운전 등의 장점이 있다.

Sediment transport module

퇴적 및 침강 과정은 퇴적면의 경계 조건에 대한 전단 응력에 의해 발생합니다. 한편, 비응집성 퇴적물의 하부층으로부터의 부상은 두 경우 모두 물기둥에 재현탁된 퇴적물의 총량은

끈적끈적한 코팅과 끈적이지 않는 코팅 각각의 바닥에 마찰에 의해 분산됩니다. 점착성 퇴적물의 침강은 응집 및 퇴적 과정의 기능입니다.

지배방정식

응집성 퇴적층에서 재부유된 세립 퇴적물의 양은 Gailani et al(1991)의 다음 식으로 표현된다. Shaker의 연구는 약 12개의 수계 사례에 대해 수행되었으며 각 데이터 조각은 여러 퇴적물 모델의 결과에서 얻었습니다. 여기서 Etot는 사용 가능한 모든 퇴적물이 침식될 때까지 일정하다고 가정합니다.

응집성 퇴적물의 재부유율()은 다음 식으로 표현된다. 여기서 fk는 점착성 퇴적층에 대한 클래스 k의 비율입니다.

그림  3.2  layer의  구성
그림 3.2 layer의 구성

점착성 퇴적물의 침전(Deposition of Cohesive Sediments)

재부유가 발생하면 평균 입경 D50과 바닥 전단 속도 u*로부터 바닥층으로부터 z = a 높이의 침전물 농도 Ca를 구합니다. 이 떠다니는 모래의 움직임은 다음과 같이 계산됩니다. 최종 부유쓰레기량 산정을 위한 각종 계수는 다음과 같다.

Resuspension 플럭스는 상호 중단된 움직임의 총량에서 기본 퇴적물 플럭스의 양을 뺀 값으로 계산됩니다. 모델의 재부유량은 다음과 같이 계산됩니다.

그림  3.4  Settling  speed  function  for  cohesive  sediments  settling  in  saltwater  compared  to  mean  values  of  Burban  et  al.,  (1990)  data
그림 3.4 Settling speed function for cohesive sediments settling in saltwater compared to mean values of Burban et al., (1990) data

모델특징

Fluff' Formation에서 물기둥의 하부 그리드 지점까지 퇴적물의 일부 또는 전부의 재부유는 Jones et al.에 의해 설명되었습니다. 백연층의 물기둥에 재현탁된 입자의 플럭스는 다음과 같이 침식률(E, amount/(m2s))로 주어진다. 표준 높이(1m)에서 해저 전단 응력은 2차 마찰 법칙 다음과 같이 사용합니다.

표준 높이에서 바닥 마찰 계수는 다음과 같이 지정됩니다. 여기서 κ는 von Karman 상수이고 zo는 영점의 높이를 나타냅니다.

이 모델에서 고려된 퇴적물 입자 크기는 미사에 해당합니다. 퇴적물 모델은 바람, 조수 및 담수입니다. 실험을 통해 얻은 농도곡선은 퇴적물의 침강율을 계산하는 모델에 사용된다.

침강 속도는 부유 퇴적물의 농도와 침강 속도 Ws에서 추정할 수 있습니다. 여기서 w는 침강 속도이고 ws는 침강 속도입니다.

그림  3.8.  최강창조류  시,  해저면에서
그림 3.8. 최강창조류 시, 해저면에서

침강속도 분석

난류 전단 강도에 따른 침강 속도 변화 곡선. 난류전단강도가 증가할수록, 즉 난류가 증가함에 따라 부유퇴적물의 농도변화가 감소하고 침강속도는 난류가 지속됨에 따라 급격하게 감소함을 알 수 있다. 일정한 난류 전단 강도에서 침강 속도에 대한 부유 퇴적물의 초기 농도의 영향을 조사합니다.

초기 현탁액 농도가 높을수록 최대 초기 침강 속도는 높아지지만 난류 전단 강도, 즉 흐름 효과가 길수록 입자의 침강을 방해하는 경향이 커집니다. 난류전단유동은 초기 침강속도부터 계속 존재하는 반면, 초기 부유퇴적물 농도가 클 때 침강속도가 컸다.

그림  4.1    흐름이  존재하지  않을  때의  침강속도( W so )                              산정  결과  및  접합곡선
그림 4.1 흐름이 존재하지 않을 때의 침강속도( W so ) 산정 결과 및 접합곡선

퇴적확률계수의 산정결과

난류전단저항에 따른 침강확률 변화곡선. 주어진 초기 부유 파편 농도에서 난류 전단 저항에 따른 침강 확률의 변화를 조사하였다. 미세 응집 퇴적물 수송 모델에서 난류 조건 하의 미세 퇴적물 클러스터.

실험실 실험을 통한 난류 및 해저 조건에서 미세 응집성 퇴적물의 퇴적 속도 추정. 난류의 침강 및 침강 특성 연구.

그림  4.8    초기  부유사농도와  난류전단강도에  따른                              퇴적  확률의  변화  곡선
그림 4.8 초기 부유사농도와 난류전단강도에 따른 퇴적 확률의 변화 곡선

1988): Suspended sediment transport in the surf zone: response to infragravity overshore movement, Marine Geology, Vol.80, pp.61-79. 1984) : Suspended sediment transport and beach profile evaluation, J. 1972) : Suspended sediment and longshore sediment transport data review, Proc. 1973): Heuristic models of sand transport in the surf zone, Proc. Application of a sediment transport model, Proc. on Coastal Eng., ASCE, pp. 1985): Dispersion of suspended sediment in large waves, J.

-dependent easy-slope equations for random waves, Proc. 1992): Contribution of suspension events to sediment transport in the surf zone, Proc. 1994) : Accuracy and application of the SPM longshore transport formula, Proc. 1996) : Improvement of the more accurate longshore transport formula, Proc.

수치

그림  2.1  COHERENS  모델의  물리,  생물  및  퇴적  부분의  구조
그림  2.2    라그란즈  입자  모듈의  구조
그림  3.1  framework  of  Sediment-Transport  Module  'SED'
그림  3.2  layer의  구성
+7

참조

관련 문서

본 연구는 해외도시개발의 개념 및 유형을 정립하고, 현황에 대한 보다 심도 있는 고찰을 통해 해외도시개발의 진출 기본방향 및 전략을 마련하는데 초점을