[전자계산학 중간고사] 하천에 대한 수질관리모형인 QUAL2E를 공부하고 설명하라

1. Study and explain the water quality model QUAL2E.
(하천에 대한 수질관리모형인 QUAL2E를 공부하고 설명하라.)

- QUAL2E는 하천 수질의 모의를 위해 가장 보편적으로 사용되는 컴퓨터 모형으로 정 상상태 모형과 비정상상태모형(Riv-1)이 있다. 횡방향 및 연직방향 혼합과정이 완료된 15가지의 수질인자 변동성을 모의하며, 복수의 방류, 취수, 지류흐름, 유입-유출량의 모의가 가능하다. 70년대에 개발된 QUAL-Ⅰ에 기반하여 PC 버전으로 개발되었다. Windows 버전과 DOS 버전이 있다.

- QUAL2E는 기본적으로 1차원 이송확산 방정식을 사용한다.

[ 1차원 이송확산 방정식 ]

=

-

+

+s
축적

확산

이송

동역학

생성/소멸

↑ 물질 이동(Transport) ↑

V= 체적
Ac = 계산요소의 단면적
E= 종방향 확산계수
U= 평균유속
s= 오염물의 외부적인 생성(+)/소멸(-)
c= 오염물의 농도

x= 거리

1. 이송(Advectioan) : QUAL2E 모형은 정상상태의 부등류 흐름을 가정하고 모의되며 흐름밸런스는 다음과 같다.

유량에 대한 평균유속과 수심은 (power 식) 으로 구하고 이를 Manning 공식으로 하도와 흐름의 특성을 연관 시킨다.

2. 확산(Dispersion) : 종방향 확산계수는, 다음 식으로 산정한다.

E= 종방향 확산계수
....

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