RAMS+ : 2.3.2.3 하천 수질해석 (CTM-2D-TX)

개요

2차원 격자기반의 하천수질해석 모형인 CTM-2D-TX를 수행하여 격자별 수질결과를 만들어냅니다.

하천 수질해석 결과 종류

  • BOD/DO
  • 수온
  • 조류
  • TN
  • TP
  • 독성물질


전제조건

하천 수질해석을 수행하기 위해선 다음과 같은 사항이 전제되어야 합니다.

  • 하천 흐름해석 프로젝트 파일 (*.rpp)
  • 하천 흐름해석 결과 (*.vel)

매개변수

메뉴창의 ‘Data’ ⇨ ‘Material Data’를 클릭하여 CTM-2D-TX의 매개변수인 종, 횡방향 분산계수를 입력하기 위한 창입니다.

종, 횡 분산계수는 오염물질의 종, 횡 방향으로의 혼합 정도를 제어하기 위한 변수입니다.

종, 횡 분산계수는 모의구간의 흐름 조건에 따라 변화하며, 종 분산계수의 경우 2 ~ 50㎡/s, 횡 분산계수의 경우 0.2 ~ 1 ㎡2/s의 값을 입력합니다.


모의조건 설정

CTM-2D-TX의 계산을 위한 모의시간 설정, 흐름조건 선택, 초기농도, 반응항을 설정합니다.


Time Control (계산 시간 설정)

CTM-2D-TX의 비정상상태 모의를 위한 시간설정

  • Start Time (0 ~ 가변값) : 계산 시작시간
  • Time step (0 ~ 가변값) : 모의 시 계산시간 간격을 입력
  • Number of time step (0 ~ 가변값) : 총 계산횟수를 입력
  • time (0~가변값) : ‘시작시간 + 시간간격 × 계산횟수’의 계산 결과 입력

Flow Control (흐름조건 선택)

CTM-2D-TX의 계산을 위해 HDM-2D의 흐름 계산 결과가 입력되어야 하며, ‘흐름 조건 선택’에서 HDM-2D의 ‘정상상태’ 계산 결과 또는 ‘비정상상태’ 계산 결과를 선택

  • 정상상태: HDM-2D의 계산 결과가 모든 계산시간에 대해 일정한 값으로 입력
  • 비정상상태: HDM-2D의 계산 결과가 시간에 따라 변화하며 CTM-2D-TX 계산 시 변화하는 값이 입력

Initial Concentration (초기농도)

수질오염사고 발생 전 대상 구간의 기저농도를 입력 (0~가변값)

Dispersion tensor type

준비중입니다.

Reaction Control (반응항 설정)

오염물질 종류에 따른 생화학적 특성을 선택 후 ‘Properties’버튼을 클릭하여 생화학적 특성을 입력합니다.

지원가능 오염물질 종류

  • 보존성/비보존성 물질
  • BOD/DO
  • 수온
  • 조류
  • 독성물질

※ BOD/DO, 수온, 조류, 독성물질은 상용 라이센스에서만 가능합니다.


Simple decaying

  • 보존성 오염물질:
    오염물질의 종류가 보존성 오염물질인 경우 선택
  • 비보존성 오염물질:
    감쇠계수는 오염물질의 종류에 따라 ‘감쇠계수(/day)’를 입력 (0.01~2.0)

Toxicant

  • Materials : 독성물질을 종류를 선택
    (Benzene, Toluene 선택 시 아래 입력은 임의로 하지 못하며, 고정값으로 설정)
  • Biochemical degradation coeffcient (/day) : 생화학 반응계수 (0~30.0)
  • Aqueous Diffusivity (m2/s) : 수중확산계수 (0~0.00015)
  • K_ow (/kg) : 물-옥탄올 분배계수 (0~1060)
  • Sediment Diameter(D50) : 부유사입경 (0.001~1.0)
  • Mixing layer Thickness : 혼합층 길이 (0.0001~0.2)
  • pb : 유사 밀도(1200~3300)
  • Manning Coeff : Manning 계수 입력
  • Porosity of sediment : 하상 다공성 (0.1~0.6)
  • F_oc : 토양 유기탄소비율 (0.002~0.0342)


경계조건

Node 혹은 Nodestring 선택 후 메뉴 창의 ‘CTM-2D-TX’ ⇨ ‘Set CTM-2D-TX AssignBC’ 클릭하게 되면 수질 오염사고 모의를 위한 오염물질의 농도, 유입 형태 등을 입력하는 창으로서 다음 그림과 같이 구성되어 있습니다.

BC Type

Nodestring 선택 시 Fixed concentration만 선택 가능하며, 격자점 선택 후 AssignBC화면에 들어오게 되면, Mass(질량)주입 선택이 가능합니다.

Data Type (유입농도 설정)

  • Continuous (0~가변값) : 일정한 농도를 입력
  • Transient : [Define Curve]를 선택하여 시간과 농도를 표로 입력. 원하는 Time(Step)에 맞춰 농도 입력


모의실행

매개변수, 모의조건 설정, 경계조건 설정 입력을 모두 마친 후 CTM-2D-TX의 ‘Run CTM-2D-TX’ 메뉴를 클릭하면 나오는 모형 실행창에서 ‘실행’ 버튼을 누르면 CTM-2D-TX모의가 진행됩니다.


결과보기

CTM-2D 해석엔진 수행이 정상적으로 완료되면 자동으로  후처리모드로 전환됩니다.