마산만 재해방지시설을 이용한 해수교환 방안에 관한 연구

• 영문명: A Study on the Water Exchange Plan with Disaster Prevention Facilities in Masan Bay
• 발행기관: 한국항해항만학회
• 저자명: 김권수(Gweon-Su Kim) 유하상(Ha-Sang Ryu) 김강민(Kang-Min Kim)
• 간행물 정보: 『한국항해항만학회지』제37권 제6호, 637~645쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 해양공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2013.12.31

국문 초록

마산만은 반폐쇄성 해역으로, 느린 유속과 육상오염물질의 하천부하 등으로 인해 심각한 수질문제를 가지고 있으며, 동시에 폭풍해일에 취약한 입지적 특성을 나타내고 있다. 이 중 폭풍해일 저감대책으로 제시된 재해방지시설을 운용함과 동시에 이를 마산만 내측 수질개선에 활용하는 방안을 모색하였다. 즉, 재해방지시설을 가동하여 마산만 내측과 외측의 수위조건이 다를 때 발생하는 수두차를 이용하여 만 내ㆍ외의 해수를 교환하였다. 재해방지시설의 위치를 기존 만 입구부, 마창대교 인근, 그리고 돝섬 인근으로 가정하였으며, 선박운항 횟수와 연간조위를 분석하여 통항빈도가 가장 낮은 새벽시간(01∼05) 및 수두차가 가장 큰 대조기에 운용된다고 가정하였다. 또한, 재해방지시설과 함께 약 10km 길이의 유출ㆍ입 관로를 통한 내ㆍ외해수의 해수교환 촉진을 위한 추가 실험안을 구성하였다. 수치모의 결과, 현재상태의 경우 마산만 전체 해수교환율은 38.62%을 나타냈으며, 모든 실험안에서 마산만 내 모든 구역에서 꾸준한 증가 추세를 보이고 있다. 이에 반해, 마산만 입구부와 비교한 마산만 내측의 해수교환율은 매우 낮게 나타나 반폐쇄성 내만해역의 특성을 잘 재현하는 것으로 판단된다. 재해방지시설과 관로를 이용한 실험안을 분석한 결과, 현재상태와 비교하여 재해방지시설을 운용한 경우 해수교환율이 높고, 그 운용빈도가 많아질수록 더 많은 순환이 이루어지는 것으로 나타났다. 또한, 재해방지시설에 의해 발생된 수두차를 이용하여 관로를 통해 해수를 유입 혹은 유출한 경우 마산만 가장 내측의 수질이 개선되는 것으로 나타났다. 재해방지시설의 위치는 마창대교 남측과 비교하여 마산만 입구와 돝섬에 위치한 경우 해수교환 효과가 더 좋게 나타났다. 한편 마산만 전체영역에 대한 해수교환율은 만 입구에 재해방지시설이 위치한 경우가 돝섬에 위치한 경우보다 높지만, 마산만 내측을 포함한 해수교환율은 반대로 돝섬에 위치한 경우가 더 높게 나타났다.

영문 초록

Masan bay with a semi-enclosed waters has serious water quality problems due to the low flow and river pollution load from land, and shows the vulnerable locational characteristics to storm surge. We are seeking the way of both operating disaster prevention facilities and water quality improvement measures in the bay. That is, the water was exchanged using the head difference occurred by operating disaster prevention facilities. The location of disaster prevention facilities was assumed to be in the inlet of the bay, in the vicinity of Machang bridge, and in the vicinity of Dot island and the operation time was assumed to be early morning hours(01∼05) considering the number of shipping passage and annual tide, and spring tide of the largest head difference. In addition, the experiment case of water exchange including the in-outflow feeder pipe was tested. According to the simulation results, water exchange rate in all experiments has shown a steady increase. Water exchange rate of the whole of Masan bay in the case of present is 38.62%. The water exchange rate of the inside of Masan bay compared with the inlet of bay, appeared to be very low. Thus, we judged that the characteristics of semi-enclosed waters were well reproduced. On the results of the experiment of disaster prevention facilities and in-outflow feeder pipe, the case of the operation of disaster prevention facilities, water exchage rate is high compared with the case of present. And, the higer the operating frequency, the more water exchange is appeared. The cases of water exchange prevention facilities through the in-outflow feeder pipe caused by the head difference, also showed the higest improvement of the water quality. Compared with the south of Machang bridge, the effect of water exchange was better in the inlet of Masan bay and Dot island. On the other hand, the inlet of Masan bay is higer than Dot island as for water exchange of the whole of Masan bay, but opposite, water change rate including Masan inside was higher in the case of Dot island.

목차

요약

Abstract

1. 서론

2. 모델수립 및 검증

3. 입력자료 분석

4. 수치모의

5. 결론

Reference

키워드

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