강우발생 시 해안지역 대장균 유출에 관한 연구

Abstract

해안지역은 해수욕, 어패류의 수집 등의 각종 레크레이션에 있어 많은 사람들이 이용하는 공간이며, 해수는 해안지역에서 각종 활동 중 섭취할 가능성이 있으므로, 수질이 매우 중요하다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 실제 해수욕장의 수치 모의(수리, 수문, 수질)를 통하여 우수 및 오수가 지표를 통해 해안으로 유입될 경우의 해안지역에서 수질의 영향에 관하여 연구하였다. 지표에서의 우수 유출 및 오수의 흐름 수치해석은 MOUSE 모델을 사용하였으며 해안지역의 수치해석은 MIKE 3 모델을 사용하였다. 또한 수질 분석을 위하여 대장균의 증감에 영향을 주는 해당 지역의 기온, 수온, 일조량 등의 각종 인자를 구성하여 MIKE 3의 ECOLAB 모듈을 통하여 생물학적 분석을 수행하였다. 그 결과, 해수의 오염이 발생하면, 해수욕이 가능한 기간을 위주로 확인하였을 시, 대장균이 해수에 존재하는 시간은 연간 총 200시간 가량인 것으로 나타났으며, 강우 시 해수의 오염이 발생하면 강우가 그친 뒤에도 대장균이 완전히 사멸할 때 까지 4~6시간의 정화기간이 필요한 것으로 나타났다. 그리고 첨두 오염 부하량은 비가 그친 직후에 나타나는 것으로 나타났으며 대장균의 해수 유입은 5 mm 이상의 강우일 경우에 기준치 이상의 대장균이 발생하고, 해당 지역에 합류식 하수관거가 있을 시에 더욱 많이 발생하는 것으로 나타났다. Coastal areas are excellent venues for tourism and recreational activities promoting health and therapeutic benefits for its users. Thus, needless to say, it is very important to ensure good water quality in these bathing areas to protect people's health. Various guidelines regarding beach water quality exist throughout the world. However, proper monitoring systems for efficient collection and analysis of water quality and up-to-date dissemination of information are yet to be widely implemented. In this study, bathing water quality modeling and analysis is performed through the conjunctive use of several powerful modeling softwares. MOUSE, a physically-based model, was used to represent a one-dimensional pipe network model simulating the hydrodynamic and water quality behavior of the urban drainage system of Gentofte, Denmark. MIKE 3 FM was also applied to simulate coastal hydraulics and bacterial advection.dispersion considering biological decay. For the simulated rain events, checking exceedance (where concentration is greater than 500 counts per 100 ml) in defined bathing points identified a maximum total duration of 58 hours in Bellevue beach. However, checking for the entire coastal area revealed a maximum exceedance duration of 212.5 hours. This indicates the importance of comprehensive determination of bathing water quality in the area.