Abstract
Seasonal patterns of hydrodynamic and thermal regime were studied in the Pal dang Lake using US Army Corps of Engineer's CE-QUAL-W2 model. We divided the lake into 3 branches. 20 longitudinal segments and 15 vertical layers in the model. where vertical profiles of water temperature and velocity were simulated. The model was validated against water temperature and surface elevation level measured near the dam. The model results showed a good agreement with the field measurements. Utilizing the validated model. we estimated the seasonal patterns of vertical thermal and velocity profiles. along with the effects of sluice gate operation and high monsoon inflow on hydrodynamics of the lake. Vertical thermal profiles indicated that water temperature were similar at all depths in the entire lake during early spring and late fall. The vertical mixing, however. did not occur during these periods due to an influence of epilimnetic discharges for electric generation from the dam. The thermal stratification was occurred feebly in early summer and winter. During late summer, the thermal stratification was disrupted and thus the thermal differences between epilimnion and hypolimnion were $1.0^{\circ}C$ in the entire lake, indicating a weak thermal stability, This phenomenon was mainly attributed to high monsoon inflows from the main tributary rivers and high discharges by frequent operations of sluice gate. The operation of sluice gate resulted in deep vertical mixings in the lake during late spring and fall. The model results suggest that Paldang Lake would be highly hydrodynamic with weak thermal stratifications during summer period and polymictic depending upon upstream inflow as well as discharge height and flow rate at the dam.
미공병단의 CE-QUAL-W2 모델을 이용하여 팔당호의 계절별 연직 수온 분포와 전도 현상에 관한 연구를 수행하였다. 모델에서 팔당호를 3개의 지류. 20개의 상하류 구획 그리고 15개의 수층으로 구성하였으며 연직 수온 및 유속 분포를 시뮬레이션하였다. 팔당호의 수위와 댐 앞 지점에서 측정된 표층 수온 자료를 이용하여 모텔의 재현성을 검토하였다. 모델 예측값은 실측값과 적절한 일치를 보였으며, 모델을 이용하여 호수 내 연직 수온 분포와 수체 이동의 계절적 변화 그리고 팔당댐의 수문 작동과 장마철 풍수량이 수리 현상에 미치는 영향을 분석하였다. 팔당호 에서는 초봄과 늦가을에 전체 수층에서 균일한 수온 분포를 보이나 발전 사용수의 표층 방류에 의한 영향으로 연직 혼합은 발생하지 않는 것으로 나타났다. 초여름과 겨울에는 수온 성층이 형성되나 그 발달 정도는 미약하다. 늦여름 동안에는 수온 성층이 파괴되어 표층과 심충의 수온차가 $1.0^{\circ}C$ 이하인 것으로 나타났으며. 이는 여름철 집중 강우에 의해 유입량과 방류량이 급격히 증가하기 때문인 것으로 예측되었다. 한편 팔당호에서는 늦봄에서 초가을 동안 중층의 수문 방류량이 급격히 감소하거나 중단되는 시기마다 연직 수온 분포 변화와 무관한 수체의 수직 혼합현상이 수차례 발생하는 것으로 예측되었다. 본 연구 결과 팔당호는 수온 성층이 약하며, 지류 유입량 및 수문 방류량의 급격한 변화로 인한 수직적 혼합이 여러 차례 발생하는 수리 현상의 시 공간적 변화가 매우 심한 수체인 것으로 나타났다.