온배수 및 염배수의 근역혼합특성 분석을 통한 방류시스템의 최적설계

Abstract

해양방류시스템을 계획할 때 우선목표는 방류수의 초기희석을 극대화하는 것이다. 이를 효과적으로 달성하기 위해서는 방류수와 주변수의 혼합현상, 특히 초기혼합영역인 근역에 대한 특성분석이 선행되어야 한다. 최근까지 최적의 방류시스템(outfall system) 구현을 위하여 근역(NFR)에서의 온배수 방류에 관한 많은 연구가 이루어지고 있지만 온배수(heat discharge)와 염배수(brine discharge)를 동시에 방류할 경우를 고려한 성과물을 찾기는 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 온수와 염수를 동시에 고려한 방류시스템의 최적설계를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 방류수의 거동양상 특히, 근역에서의 혼합성을 분석하였다. 수치실험은 표면방류, 단일확산관 방류, 다공확산관 방류를 해당 해역의 법적 수질기준에 부합하는지 여부를 주로 평가하였다. 그 결과 표면방류와 단일확산관 방류는 방류형식이 부적절하였고, 다공확산관의 경우도 기하학적인 형상에 따라 결과가 조금 상이하였다. When planning outfall system, the first target cif design is to maximize initial dilution of discharge effluent. To achieve the target effectively, the characteristics of mixing phenomenon between ambient and discharged water should be analyzed. Especially the analysis at the Near-Field-Region(NFR) as initial dilution zone should be preceded. Usually, the initial behavior of effluent through outfall system is rising toward the surface due to mixing with ambient water for heat discharge and sinking toward the bottom due to the difference of density for brine discharge. After mixed with eddies accompanied by the ambient water, the plumes are showing the same density and internal current pattern by advection and diffusion. Until recently, lots of studies are being carried out for the optimum design of outfall system. but it is difficult to find any studies of heat and brine discharge at the same time. Therefore, this study is hoped to provide some basic data for optimum design of outfall system.