Grab 준설 탁도 플륨의 수리적 거동특성 고찰

Abstract

항로 준설, 방파제 및 호안 축조, 매립 등의 항만공사에 포함되는 다양한 공종은 주변 연안환경의 장․단기적인 변화를 유발한다. 이러한 변화 가운데 항만공사에 의한 주변 해역의 부유퇴적물의 증가는 공사에 따른 유황 변화와 함께 퇴적물 중의 오염물들을 용출시키고, 광합성을 방해하는 등 주변 생태계의 변화를 야기하고 연근해 어업 및 양식업에 크고 작은 피해를 유발 할 수 있다. 따라서, 항만공사시에 공사 감독자는 준설 공사로 인하여 발생되는 부유 오탁물이 얼마나 멀리 확산될 것인가하는 이송․확산 범위를 예측하고, 이에 대한 적절한 대책을 마련해야 한다. 국내에서 가장 빈번하게 사용되고 있는 준설 방법은 Grab에 의한 준설공사이다(해양수산부, 2001). 이러한 Grab준설 공사의 경우 탁도플륨(Turbidity Plume)의 초기 발생원은 Grab이 바닥면에 떨어질 때의 충격에 의해 일차적으로 발생 되고, 준설토사를 끌어올리는 동안의 토사유실, 그리고 바지선으로 적재한 후에 다시 씻겨져 내려오는 토사등 이러한 일련의 반복적인 과정에서 부유토사가 발생된다. 따라서, 부유퇴적물의 초기 발생원에서는 수심 전체에 걸쳐 잘 혼합되어 수직적으로 거의 등농도 분포를 갖는 부유토사 물기둥의 형상을 나타낸다(Bohlen, 1978; Kuo & Hayes, 1991). 실제 해역에서는 흐름의 세기와 준설지점의 수심등에 따라 변하지만, 준설작업에 의해 발생된 부유 퇴적물의 상당부분은 비교적 짧은 시간, 짧은 거리에서 다시 가라앉게 되고, 주로 가벼운 미세입자 퇴적물은 주변 유속에 따라 멀리 원역으로 이송․확산된다(강시환 등, 2003). 본 연구에서는 이러한 준설 공사시에 발생하는 탁도플륨의 수리적 거동특성을 고찰해 보고, 실제 군산 외항에서의 준설 공사시 관측한 자료들로부터 수리 해석적 파라미터를 산정하여 기존에 발표된 외국의 Grab준설공사현장에서 관측된 결과들과 함께 해석해와 비교하였다.