지속가능한 도시공동체를 위한 습지 설계 실무

서문

제1장 소개(Water sensitive 도시 구현을 위한 습지 설계 실행)

제2장 인공 습지에 관한 학제간 전문 지식
1. 인공 습지의 생물학적, 화학적 그리고 물리적 공정 38
1.1 생물학적 공정 40 / 1.2 화학적 공정 46 / 1.3 물리적 공정 52

2. 인공 습지 성능에 영향을 미치는 다른 인자들 66
2.1 유기 화합물 66 / 2.2 영양 염류 67 / 2.3 독성 물질 71 / 2.4 쓰레기 및 식물 잔해 유기물 72 / 2.5 모기 73 / 2.6 용존 산소 75 / 2.7 염도 77 / 2.8 pH 및 수온 78

3. 습지 공정을 제한하는 인자들 80
3.1 물에 의한 제한 83 / 3.2 기질에 의한 제한 84 / 3.3 식생에 의한 제한 85
/ 3.4 미생물에 의한 제한 93 / 3.5 동물에 의한 제한 94 / 3.6 토지 이용에 따른 제한 96

제3장 습지 설계를 위한 오염 물질 제거 메커니즘 98
1. 호기성 미생물 호흡 102

2. 질소 제거 105
2.1 암모니아화 반응 105 / 2.2 질산화 반응 및 탈질 반응 106 / 2.3 흡수(sorption) 108 / 2.4 식물 섭취 109 / 2.5 질소 순환 110

3. 인 제거 121
3.1 식물에 의한 인 제거 126 / 3.2 인 순환 128

4. 부유 물질 제거 130
4.1 재 부상 131 / 4.2 제거 공정 132

5. 병원균 제거 133
5.1 병원균 제거 공정 136

6. 중금속 제거 149
6.1 중금속 제거 메커니즘 150 / 6.2. 식물 섭취 151 / 6.3 금속 섭취 경로 153

제4장 인공 습지 설계 158
1. 인공 습지에서의 물질 수지 162
1.1 물 수지 163

2. 반응 속도론 및 습지 수리 173
2.1 습지 반응 속도론 173 / 2.2 습지 수리 177 / 2.3 면적 및 부피와 연관된 반응 속도 상수 180 / 2.4 수온 효과 183 / 2.5 바탕 농도 185 / 2.6 오염 물질의 생물 분해성 변화 186 / 2.7 P-k-C* 접근법 187

제5장 설계 방법 190
1. 경험 법칙 191
2. 회귀 분석 방정식 193
3. 플러그 흐름 k-C* 194
4. 질량 부하 도표 195
5. P-k-C* 방법 197
6. 처리 성능 평가 198

제6장 수평 지하 흐름 인공 습지 설계 202
1. 설계 과정 204

2. 운전과 유지 관리 208

3. 설계 예제·하수관망 연결이 없는 on-site 시스템의 경우 211
3.1 경험 법칙 212 / 3.2 회귀 분석 방정식 213 / 3.3 플러그 흐름 k-C* 접근법 213 / 3.4 질량 부하 도표 216 / 3.5 P-k-C* 접근법 218 / 3.6 요약 221

4. 설계 예제–하수 관망이 필요한 사회 공동체의 경우 222

제7장 수직 지하 흐름 인공 습지 설계 232
1. 설계 목표 234
2. 운전 및 유지 관리 241
3. 예제 243

제8장 자유 수면 흐름 인공 습지 설계 250
1. 설계 목표 252
1.1 수질 개선 253 / 1.2 물 저장 및 범람 저감 253 / 1.3 지하수 재충전 253 / 1.4 인간 사용 253

2. 설계 자료 254
2.1 부지 특성 254 / 2.2 유입 유량과 유입 수질 특성 255

3. 설계 접근 방법 258
3.1 예제 258

4. 기타 고려 사항 260

5. 운전 및 유지 관리 261
5.1 식생 유지 관리 261 / 5.2 모기 제어 263 / 5.3 냄새 263 / 5.4 현장 접근 264 / 5.5 모니터링 264

제9장 홍수 처리/관리 용 인공 습지 설계 268
1. 하천 내 및 하천 밖 홍수 처리 용 습지 271
1.1 하천 밖 습지 272 / 1.2 저류조 272 / 1.3 고 유량 우회 수로 273 / 1.4 깊은 개방 수역 274 / 1.5 거대 수생 식물 영역 274 / 1.6 유입 영역 278 / 1.7 유출 영역 279 / 1.8 습지의 비 정형적 지형과 생물 다양성 280

2. 홍수량 산정 방법 282
2.1 홍수 관리 목적 282 / 2.2 첨두 유량 산정 283 / 2.3 유출수 부피 284

3. 유출 장치의 수리적 성능 290
3.1 웨어 방정식 291 / 3.2 오리피스 방정식 291

4. 수위-저장-유출 유량 모델 292
4.1 Chainsaw routing 방법 292 / 4.2 다른 방법 293

5. 수로 기하 294
6. 영양 염류 부하 295
7. 오염 물질 제거를 위한 최선 관리 실행 (BMPs) 297
7.1 단일 BMP 적용 297 / 7.2 다중 배수 지역 297 / 7.3 평행 BMP 298 / 7.4 직렬 BMP 298

8. 습지 면적 배제: 구 해안 지역 규정을 따르는 사업에 대한 정책 299
8.1 습지 면적 배제 정책 299

9. 홍수 처리 용 자유 수면 흐름 인공 습지의 크기 산정 방법 302
9.1 오염 물질 부하 속도 자료를 이용한 습지 크기 산정 303 / 9.2 수리적 체류 시간과 수리 부하 속도와의 관계를 나타내는 도표를 이용한 습지 크기 산정 306
/ 9.3 홍수 처리 용 습지 크기 산정 315

10. 자유 수면 흐름 습지의 크기 산정 방법 341
10.1 저류 시간과 오염 물질 제거 342 / 10.2 수문 시간과 워터 레짐 (water regime) 343

제10장 인공 습지 실행 예 350
1. 영양 염류 처리 용 인공 습지 350

2. 홍수 처리 용 인공 습지 355
2.1 홍수 관리 용 인공 습지 설계 시 고려하여야 할 인자 360 / 2.2 홍수 처리 용 인공 습지 설계에 필요한 영역과 요소 364

3. 폐수/하수 처리 용 인공 습지 369

4. 추가로 읽기를 권장하는 책 375