본 연구에서는 도시하수처리장 방류수를 하천연구용 추적자로 이용할 수 있는지 여부를 검토하였다. 이 같은 연구는 전주하수처리장 처리수 방류지점 하류 12 km구간에 대해서 수행 되었다. 연속 수질조사 결과 당 하수처리장 방류수의 수질은 조사기간 동안 비교적 넓은 범위에서 변화되고 있음이 관찰되었다. 특히 염소이온농도, 황산이온농도, 총양이온 농도, 전기전도도 등과 같은 변수들은 하수처리장 방류수에서의 수질변화 양상이 방류지점 하류의 관측지점들에서도 시간차이를 두고 순차적으로 관찰되었으며, 이러한 관측결과를 바탕으로 하천의 유속(v), 유량(Q), 수리분산계수(D) 값을 유추해 낼 수 있었다. 본 연구를 위해서는 1차원 비반응성 이산-분산 모델을 자동최적화 기법으로 역산하는 방법이 이용되었다. 이 같은 방법을 통하여 추산된 최하류 지점의 유량은 조사기간동안 6.4에서 $9.0m^3/sec$ 까지 변화되는 것으로 나타났으며, 유속은 조사구간내에서 0.06에서 0.10 m/sec까지, 수리분산계수는 0.7에서 $6.4m^2/sec$까지 변화되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 대도시의 대규모하수처리장이 수문연구에 적합한 추적자들을 제공해줄 수 있다는 점을 보여 주는 것이다.
We investigated the possibility of using effluents from a municipal sewage treatment plant (STP) as tracers a tracer for hydrologic studies of rivers. The possibility was checked in a 12-km long reach downstream of Jeonju Municipal Sewage Treatment Plant (JSTP). Time-series monitoring of the water chemistry reveals that chemical compositions of the effluent from the JSTP are fluctuating within a relatively wide range during the sampling period. In addition, the signals from the plant were observed at the downstream stations consecutively with increasing time lags, especially in concentrations of the conservative chemical parameters (concentrations f3r chloride and sulfate, total concentration of major cations, and electric conductivity). Based on this observation, we could estimate the stream flow (Q), velocity (v), and dispersion coefficient (D). A 1-D nonreactive solute-transport model with automated optimization schemes was used for this study. The values of Q, v, and D estimated from this study varied from 6.4 to $9.0m^3/sec$ (at the downstream end of the reach), from 0.06 to 0.10 m/sec, and from 0.7 to $6.4m^2/sec$, respectively. The results show that the effluent from a large-scaled municipal STP frequently provides good, multiple natural tracers far hydrologic studies.
