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2016년03월06일 10번

[수질오염개론]
폭이 60m, 수심이 1.5m로 거의 일정한 하천에서 유령을 측정하였더니 18m3/sec이었다. 하류의 어떤 지점에서 측정한 BOD 농도가 17mg/L이었다면, 이로부터 상류 40km지점의 BODU 농도는? (단, K1 = 0.1/day(자연대수인 경우), 중간에는 지천이 없으며 기타 조건은 고려하지 않음)

  • ① 28.9 mg/L
  • ② 25.2 mg/L
  • ③ 23.8 mg/L
  • ④ 21.4 mg/L
(정답률: 40%)

문제 해설

유량과 하천 Qu의 관계식은 다음과 같다.

Qu = Qd + Qw

여기서 Qu는 상류에서의 유량, Qd는 유해물질의 유출로 인한 유량, Qw는 하류에서의 유량이다. 하지만 이 문제에서는 중간에 지천이 없으므로 Qw는 0이 된다.

따라서 Qu = Qd

BOD의 관계식은 다음과 같다.

BOD = BODU * e-K1t

여기서 BODU는 상류에서의 BOD 농도, K1은 분해상수, t는 시간이다.

이 문제에서는 상류 40km 지점의 BODU를 구해야 하므로, 다음과 같은 관계식을 사용할 수 있다.

BODU = BOD * eK1t

여기서 BOD는 하류에서 측정한 BOD 농도이다.

40km는 40,000m이므로, 유속은 다음과 같이 구할 수 있다.

v = Q/A = 18/60*1.5 = 0.2 m/s

따라서 상류 40km 지점까지의 시간은 다음과 같이 구할 수 있다.

t = 40,000/0.2 = 200,000 s

따라서 BODU는 다음과 같이 구할 수 있다.

BODU = 17 * e0.1*200,000/86400 = 21.4 mg/L

따라서 정답은 "21.4 mg/L"이다.
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