View : 43 Download: 0

해안 방조제 조성에 따른 조간대 및 희석률 변화에 관한 모델 연구

Title
해안 방조제 조성에 따른 조간대 및 희석률 변화에 관한 모델 연구
Other Titles
Model Study on the change of Tidal Zone and Flushing Rate depending on The Construction of Sea dike
Authors
김현경
Issue Date
2004
Department/Major
과학기술대학원 환경학과
Publisher
이화여자대학교 과학기술대학원
Degree
Master
Advisors
박석순
Abstract
우리나라 서해안의 대표적인 지형특성을 갖고 있는 새만금 해역은 해안선의 굴곡이 심하고, 바닥지형이 불규칙한 천해지역이다. 현재 새만금 해역에서는 간척 공사가 진행되고 있으며, 새만금 간척 사업은 공사가 10년 이상 장기간 계속되고 대상해역이 수십 km에 이르는 대형공사이다. 이러한 대규모의 방조제 건설은 일차적으로 인접 해역의 조위 및 조류속의 변화를 초래하게 된다. 또한 방조제가 건설되면 개방 해역이 폐쇄성 해역으로 그 성질이 변화될 우려가 있다. 따라서, 이와 같은 방조제 건설로 인한 조석 변화를 정량적으로 분석하여 방조제 건설 후 발생할 수 있는 여러 가지 피해에 대한 사전 조치를 수립할 필요가 있다. 방파제나 매립 그리고 접안시설과 같이 해안 구조물이 폐쇄해역에 축조될 경우 조석조류가 변하고 이로 인하여 희석현상이 변화된다. 따라서, 이러한 구조물을 건설하기 위해서는 인접한 폐쇄해역에서 야기되는 해수교환율이나 희석률 변화를 예측하고 감소할 경우 이를 방지하기 위한 적절한 대책이 마련되어야 한다. 본 연구는 새만금 공사에 따른 해수유통 상황을 적절히 재현하고, 조간대의 변화와 방조제 건설에 따른 물리적인 유동에 의한 희석률의 변화를 살펴보는 것이 주요 내용이다. 새만금 지구의 방조제 체절공사가 진행됨에 따라 방조제 개방구간을 통한 해수 소통시 호측의 수위 변화 및 조간대의 변화를 2차원 모델인 RMA-2를 이용하여 예측하였다. 방조제 건설 진행 단계에 따라 4개의 Case로 나누어 격자를 구성하여 모의하였다. 경계조건은 외해 방향으로는 방조제에서 40 km 지점, 상류부분의 경계는 만경강 방향으로는 만경제 수문, 동진강 부분으로는 동진제수문으로 설정하였다. 지형은 농업기반공사의 수심 측정자료를 이용하였고, 경계조건에 필요한 조위 자료는 국립해양 조사원에서 제공한 위도의 시간별 조위자료, 상류의 만경강과 동진강, 금강 방류량 자료는 농업기반 공사의 『2002년 새만금호 수질관리 및 수환경개선 조사연구』를 통해 입력하였다. 보정과 검증은 관측이 이루어진 4.5 km 개방상태를 기준으로 실시하였다. 그 결과 모델 결과가 실제 해수유동을 적절하게 모의하고 있는 것으로 판단되었다. 희석률은 물리적인 조석에 의한 수질변화만을 파악하기 때문에 사멸을 고려하지 않는 항목으로 염분도를 적용하였고, 해수 유통보고서를 참고하여 기초농도를 설정하였다. 조위차는 공사가 진행됨에 따라 줄어들며 이러한 현상은 해수 유통량의 변화가 큰 대조기에서 소조기에 비해 뚜렷하게 나타나고 있다. 공사 전과 4. 5km 개방 시는 조위의 차가 크지 않은 현상을 보이나 조시차가 나타나고 있으며, 공사가 진행됨에 따른 낙조시 수위가 높아지는 현상을 보이고 있다. 이는 공사가 진행되면서 호측으로 유입된 해수가 낙조시 충분히 외해로 나가지 못해 일어나는 현상이라고 사료된다. 조간대의 넓이 변화를 분석한 결과 공사 전에 비해 공사 완공 후 신시 · 가력 배수갑문을 통해 해수가 유통되는 경우 약 34%의 조간대가 감소할 것으로 예측되었다. 공사에 따른 희석률을 비교한 결과, 해수 유동이 제한되면서 비교 지점 모두에서 희석률이 떨어지는 결과를 보인다. 희석률이 감소하는 현상을 통해 방조제가 건설되면, 해수유동의 변화로 인해 항내 오염원이 유입될 경우 외해로 빠져나가지 못하고 정체되는 결과가 초래될 것으로 예상된다. 따라서, 친환경적인 개발을 목적으로 하고 있는 새만금 사업을 원활히 진행하기 위해서는 이와 같이 자정능력의 변화로 인한 수질을 개선하기 위한 노력을 확충해야 할 것으로 판단된다.;Saemangeum area characterized by complicated coastlines and irregular bottom topology has many small islands and extensive areas of semi-diurnally floded and dewatered tidal zone. Using the extensive tidal zone, there is ongoing reclamation project leaded by goverment. The construction of the 33㎞ sea dike and 40,100ha reclamation area in Saemangeum will induce big changes of near-shore hydraulic behavior driven by closed estuaries. Therefore, It is necessary to understand the effects of changed hydraulic behavior on Saemangeum area, which will be useful to establish environmental policy and strategy on that area. The purpose of this study is to model the change of hydraulic behavior as Saemangeum project is progressing and predict the change of tidal zone and flushing rate after the project is finished. This study was performed utilizing the RMA-2/RMA-4 models developed by U.S. Army Corps of Engineers. To represent the change of geological features according to project progress, 4 different geometric grids were constructed. Using proper parameters, the results of hydrodynamic model showed reasonalble agreements with the real measurements at both spring and neap tide. To find out the effect of physical process on water quality, the water quality was simulated for 96 hours and the flushing rate was computed using salinity for spring tide. The porocess of Saemangeum project decreases tidal heights of spring and neap tide. The decrease of tidal heights is larger at spring tide than at at neap tide. In addition, area of tidal zone decreases up to 34% when sea water passes through Sinsi and Garyuck floodgates after completion of project. According to the process of construction, there is gradual decrease of flushing rate due to the restriction of sea water flow. Furthermore, the changed hydraulic behavior driven by the construction of sea dike dose net allow the circulation of sea water within the embankment. Given the results of this study, to establish sutible water quality management is important to improve the capacity of self-purification in Saemangeum.
Fulltext
Show the fulltext
Appears in Collections:
과학기술대학원 > 환경학과 > Theses_Master
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Export
RIS (EndNote)
XLS (Excel)
XML


qrcode

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

BROWSE