초록 ▼

1. EFDC 모형의 검 보정 방법 개발
EFDC 모형 지배방정식의 적합성을 검토하기 위해 3차원 및 준3차원 수치모형의 종류 및 특성을 조사하였다. 또한 EFDC 모형의 구조 및 전/후처리 프로세서, 동수역학모델, 독성물질 이동 모형에 대하여 알아보았다. 이를 통해서 추적자 실험결과를 이용한 수치모형의 검증에 보다 정확한 이해 및 적용이 가능할 수 있었다.
2. 동수역학모델의 민감도 분석
동수역학모델의 민감도 분석을 위해서 수치모의인자를 결정하고 다양한 수로에 적용하였다. 수치해의 안정성 조건인 CFL 조건, 확산

1. EFDC 모형의 검 보정 방법 개발
EFDC 모형 지배방정식의 적합성을 검토하기 위해 3차원 및 준3차원 수치모형의 종류 및 특성을 조사하였다. 또한 EFDC 모형의 구조 및 전/후처리 프로세서, 동수역학모델, 독성물질 이동 모형에 대하여 알아보았다. 이를 통해서 추적자 실험결과를 이용한 수치모형의 검증에 보다 정확한 이해 및 적용이 가능할 수 있었다.
2. 동수역학모델의 민감도 분석
동수역학모델의 민감도 분석을 위해서 수치모의인자를 결정하고 다양한 수로에 적용하였다. 수치해의 안정성 조건인 CFL 조건, 확산수 조건, Peclet 수 조건을 만족하는 수치모의를 위해 격자크기, 계산시간 간격, 동점성계수를 조절하여 민감도 분석을 실시하였다. 동수역학 모델로부터 안정적 분석결과를 도출하는 것을 목표로 하여 직선수로, 합류수로와 같은 인공수로의 흐름해석과 댐 붕괴 모의로부터 격자크기, 계산시간 간격, 동점성계수를 수치모의의 안정조건을 만족시키는 범위 내에서 변화시키며 흐름모의결과의 민감도분석을 수행하였다. 또한 EFDC의 경우 Layer 수를 조절하여 3차원 흐름모의를 수행하기때문에 Layer 수의 변화가 흐름모의 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 동수역학모델의 민감도분석 결과를 바탕으로 EFDC의 이송-확산 모의에 영향을 미치는 매개변수를 알아보기 위해 사행수로에서 이송-확산 모의를 수행하였다. 준 3차원 모형인 EFDC에서는 동점성계수의 변화에 따라 확산항을 조절하고 있다. 따라서 Layer 수와 동점성계수를 변화시켜 이송-확산 모의의 민감도 분석을 수행하였다.

Abstract ▼

1. Development of EFDC model verification and calibration
To find the suitability of the EFDC model governing equations, the characteristics and types of three dimensional and quasi-three dimensional model were investigated. Also the EFCD model structure, pre and post processing, dynamic model, t

1. Development of EFDC model verification and calibration
To find the suitability of the EFDC model governing equations, the characteristics and types of three dimensional and quasi-three dimensional model were investigated. Also the EFCD model structure, pre and post processing, dynamic model, toxic transport model was put into research. Through this information understanding required for the application and verification of the model using tracer tests were possible.
2. Sensitivity analysis of the dynamic model
For the sensitivity analysis of the dynamic model, various simulated factors were determined and applied to various channels. The CFL conditions for the stability of the numerical solution, dispersion coeffecients, Peclet numbers were looked into for the sensitivity analysis of the mesh size, time frame, viscosity coefficients. For the objective of stable results for the dynamic model, artificial channels such as straight channel and confluent channels were tested, and dam break simulations were tested to find the changes that the mesh size, time frame, viscosity coefficients give to the simulation without non-convergence. Also EFDC models simulate three dimensional modeling by controlling layers so the affect of number of layers in the model was analyzed. With the sensitivity analysis results of the dynamic model, the parameters which affect the EFDC advection-dispersion were found out by the simulation of curved channels. EFDC is a quasi three dimensional model and the dispersion coefficients are changed by the viscosity coefficents. So the number of layers and the viscosity coefficients were changed for the sensitivity analysis of the advection-dispersion simulation.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 10
• 목차 ... 19
• 제 1 장 서론 ... 28
• 제 1 절 연구의 배경 및 필요성 ... 28
• 제 2 절 연구의 목적 및 방법 ... 29
• 제 2 장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 30
• 제 1 절 EFDC 모형의 지배방정식 검토 ... 30
• 1. 지배방정식의 적합성 검토 ... 30
• 가. 3차원 수치모형 ... 31
• 나. 준 3차원 수치모형 ... 33
• 다. 준 3차원 수치모형의 지배방정식의 비교 ... 36
• 2. EFDC의 개요 ... 44
• 가. 구조도 ... 44
• 나. 전/후처리 프로세서 ... 44
• 3. 동수역학모델 ... 48
• 가. 동수역학 모듈 지배방정식 ... 48
• 나. 물질수송 모듈 지배방정식 ... 50
• 다. 난류모형 ... 50
• 라. 수치해석 알고리즘 ... 52
• 마. 단일 Layer 모의특성 ... 55
• 4. 독성물질 이동 모형 ... 56
• 제 2 절 동수역학모델의 민감도 분석 ... 59
• 1. 수치모의인자의 결정 ... 59
• 가. 수치해의 안정성 조건 ... 59
• 나. 민감도분석 조건 및 Case ... 60
• 다. EFDC 모형의 모의 방법 ... 73
• 2. 민감도분석 결과 ... 76
• 가. 직선수로 ... 76
• 나. 합류수로 ... 83
• 다. 댐붕괴 ... 122
• 라. 사행수로 ... 144
• 제 3 절 추적자 실험 ... 153
• 1. 시범대상 수계 및 하천 선정 ... 153
• 가. 주중천 ... 153
• 나. 감천 ... 155
• 2. 추적자 실험을 위한 표준절차서 ... 160
• 가. 현장답사 및 실험구간설정 ... 161
• 나. 측선설치 ... 162
• 다. 수리량 측정 ... 164
• 라. 추적자 주입 ... 165
• 마. 채수 및 농도 측정 ... 166
• 바. 추적자 실험 데이터 처리 ... 167
• 3. 추적자 실험의 종류 및 안정성 ... 168
• 가. 추적자 실험의 종류 및 특성 비교 ... 168
• 나. Rhodamine WT 연구 및 안정성 ... 169
• 4. 수리량 및 농도 분석 ... 171
• 가. 주중천 ... 171
• 나. 감천 ... 183
• 5. NaCl을 이용한 추적자 실험 ... 212
• 가. 실험배경 ... 212
• 나. 실험개요 및 방법 ... 212
• 다. 실험결과 ... 214
• 라. 결론 ... 218
• 제 4 절 추적자 실험 결과 분석 ... 219
• 1. 분산계수 결정법 ... 219
• 가. 분산계수 추정법 ... 219
• 나. 분산계수 산정법 ... 224
• 2. 분산계수 실측치 결정 ... 230
• 가. 주중천 ... 230
• 나. 감천 ... 231
• 3. 추적자 실험 결과를 이용한 확산 및 도달시간 검증 ... 236
• 가. 감천에서 오염물질의 이송-확산 모의 ... 236
• 나. 도달시간 검증 ... 238
• 다. 확산범위 검증 ... 244
• 라. 페놀유입사고 모의 ... 247
• 제 3 장 결론 ... 251
• 제 1 절 EFDC 모형의 지배방정식 검토 ... 251
• 제 2 절 동수역학모델의 민감도 분석 ... 253
• 1. Cr수에 따른 모의 정확성 검토 ... 253
• 2. 수평 동점성계수에 따른 모의 안정성 검토 ... 254
• 3. 단일 Layer 모의와 다중 Layer 모의 비교 ... 255
• 제 3 절 추적자 실험 ... 256
• 1. 추적자 실험 결과 ... 256
• 2. 낙동강 본류구간의 추적자 실험 적용성 검토 ... 257
• 제 4 절 수치모형에 의한 확산 및 도달시간 검증 ... 258
• 참고문헌 ... 260