[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
n = 하수의 조도계수
U = 평균유속 (mps)
H = 평균수…

3. cBOD와 DO

K4 = Sediment Oxygen Demand (mg-2d-1)

1) Theory (Physical, Chemical, and Biological Processes)

2) Numerical Algorithm

3) Run the example data

4) Make the report of all the jobs listed as above

5. Study and explain the Watershed Management model BASIN.

1) Theory (Physical, Chemical, and Biological Processes)

2) Numerical Algorithm

3) Run the example data

4) Make the report of all the jobs listed as above

6. Study and explain the Multidimensional Water Quality model MFEMWASP.

1) Theory (Physical, Chemical, and Biological Processes)

2) Numerical Algorithm

3) Run the example data

4) Make the report of all the jobs listed as above