본 논문은 인천 해안에서 AQUASEA 모델을 적용한 오염부하량 할당 연구를 제시한다. 인천 해안의 복잡한 지형을 표현하기 위하여 유한요소격자망을 구성하였으며, 인천 해안 경계 지역의 13개 지점의 조위와 한강 유량이 조석조위 시뮬레이션을 위한 입력 조건으로 주어졌다. 또한, 해안으로 유입되는 모든 오염원의 부하량이 수질 시뮬레이션 입력 조건으로 주어졌다. 시뮬레이션된 변수는 조류와 화학적 산소요구량이며, 실측값을 이용하여 보정 및 검증되었다. 모델 결과는 대부분의 측정 지점에서 실측값과 적절한 일치를 이루었다. 시스템 분석 결과 한강에서 유입되는 오염물질은 염화수로에서부터 영흥도 북쪽 해역까지 수질에 영향을 미치며, 인천시에서 배출되는 오염물질은 영종도 아래에서부터 자월도 위쪽 해역까지 수질에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 시화호에서 방류되는 물은 배출 수문에서부터 인천항까지의 수질에 영향을 보이며, 경기도 연안에서 배출되는 오염물질은 오이도 부근 해역의 수질에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 타당성이 검증된 모델의 오염부하량 분석을 통하여 효과적인 수질관리대책을 수립하였으며, 여기서 인천 해안의 수질기준치를 유지하면서 허용될 수 있는 오염부하량을 제시하였다.
This paper presents a waste load allocation study for the Incheon coastal environment, where a computer model, called AQUASEA, was applied. A finite element mesh was constructed and refined to cover the complicated geometry of Incheon coastal sea. The tidal height at 13 places of Incheon coastal boundary and flow of the Han River were given as an input condition to the tidal simulation. All pollution sources that discharge into Incheon coast were given as input data to the water quality simulation. The modeled parameters include tidal flow and COD(Chemical Oxygen Demand). The model was calibrated and verified with the field measurements. The model results showed reasonable agreements with field measurements in both tidal flow and water quality. Systems analysis showed that the pollution load from the Han River caused recognizable impacts on the water quality of Incheon coast from Yeomhwa waterway to northern area of Younghungdo. The loads from Incheon City affected water quality from the area below Youngjongdo to the area above Jawalldo. The discharge from the Sihwa Lake caused discernible impacts on the coastal zone from the dike outlet to the Incheon harbor, and pollution loads from Kyungkido affected the sea near the Oido. An effective water quality management plan was developed from the waste load allocation analysis of the validated model, that the maximum waste loads can be discharged without violating the water quality standard given in the Incheon coastal environment.
