DOI QR코드

DOI QR Code

Estimation of Flow Loads Characteristics each Sub-watershed for TMDL

TMDL 적용을 위한 소유역별 유출부하 특성 분석

  • 김주훈 (한국건설기술연구원 수자원연구실) ;
  • 김경탁 (한국건설기술연구원 수자원연구실) ;
  • 이진원 (한국건설기술연구원 하천해안항만연구실)
  • Received : 2011.06.20
  • Accepted : 2011.10.04
  • Published : 2011.12.31

Abstract

This research aims at suggesting the mitigation measures of decreasing pollution by analyzing land cover characteristics according to subwatershed, and non-pollutant load characteristics occurring in each subwatershed. Mushim-cheon is selected as a research area, and HyGIS-SWAT is used as a water quality model. This research analyzed outflow load characteristics by classifying land cover, which has over 50% classified items, into a city area, a farmland area and a forest area. The result shows that the yearly occurrence load quantity represents a farmland area, a forest area and a city area in order. In subwatershed-2, occurrence load quantity is analyzed by setting up a buffer zone in the center of stream, and by changing a farmland area into a natural grass land. Therefore, a farmland area in a subwatershed changes 36.6% into 27.9% and 15.3% comparing to previous land cover change. In the analysis of sediment loads occurrence quantity and nutritive salt load occurrence quantity in subwatershed-2, sediment loads occurrence quantity decreases 52% to about 47%, and nutritive salt load decreases 49% and 34% in compare with previous change. Hereafter, this research will set up the mitigation measures scenario, and find out which is more effective for the mitigation measures.

본 연구는 소유역별 토지피복특성을 분석하고, 각 소유역로부터 발생되는 비점오염원 부하 특성을 분석하여 각 소유역별로 토지피복특성에 적합한 오염부하 저감 대책을 수립할 수 있는 방법을 제시하는 것을 목적으로 하고 있다. 연구대상유역은 무심천 유역으로 하였으며, 사용된 수질모형은 HyGIS-SWAT을 이용하였다. 토지피복도 분석에서 특정 분류항목이 50%이상의 토지피복 비율을 갖는 토지피복에 따라 시가화지역, 농업지역, 그리고 산림지역으로 구분하여 유출부하 특성을 분석하였다. 분석결과 유사량 및 영양염류의 연간 발생부하량의 크기는 농업지역, 산림지역, 시가화지역의 순서로 발생되는 것으로 분석되었다. 2번 소유역에 대해서 하천을 중심으로 버퍼구역을 설정하고 버퍼구역내 농업지역을 자연초지로 토지피복을 변화시켜 발생부하량을 분석하였다. 분석결과 토지피복변화는 변경전과 비교하여 토지피복변화는 농경지 면적이 소유역내 36.6%에서 27.9% 및 15.3%로 변화되는 것으로 나타났다 2번 소유역에 대한 유사발생량 및 영양염류 발생량 분석결과 유사발생량은 52%에서 약 46% 정도 감소하는 것으로 분석되었고, 영양염류의 경우에도 변경전보다 49% 34% 정도 감소하는 것으로 분석되었다. 향후 추가적인 연구는 각 소유역별로 다양한 오염부하 저감 대책 시나리오를 수립한 후 어떠한 저감대책이 효과적인지를 평가하는 연구를 수행하고자 한다.

Keywords

References

  1. 기초기술연구회. 2010. 위성정보 활용지원 운영(위성영상을 이용한 하천정보 생산 및 활용에 관한 연구)
  2. 고재영, 장태일, 박승우. 2007. HSPF 모형을 이용한 농촌유역에서의 대장균 모의. 대한토목학회지. 11(4):99-109.
  3. 김주훈, 오덕근, 김경탁. 2005. 토지이용에 따른 부유토시 유출 평가. 한국습지학회지 7(1):119-128.
  4. 김철겸, 김남원. 2008. 충주댐 유역의 오염원에 따른 오염부하량 발생 특성. 수질보전 한국물환경학회지, 25(2):256-267.
  5. 김철겸. 2010. SWAT-K를 이용한 비점오염물질의 수문학적 운송특성 분석. 서울대학교 박사학위논문.
  6. 최윤석, 김경탁, 박정술, 김주훈. 2007. HyGISSWAT2007 개발. 2008대한토목학회 정기학술대회 논문집. 3376-3379쪽.
  7. 환경부. 2004. 오염총량관리제도 이해
  8. Bian Ling, Hao Sun, Clayton Blodgett, Stephen Egbert, WeiPing Li, LiMei Ran and Antonis Koussis. 1996. An integrated interface system ti couple the swat model and Arc/Info. Third International Conference/Workshop on Integrating GIS and Environmental Modeling Santa Fe, New Mexico. Jan. 21-25. pp.1-10.
  9. Byars, B.W., R. Srinivasan and J.G. Arnold. 2000. SWAT/GRASS Interface Users Manual pp.5-9.
  10. Engel, B.A., R. Sriniivasan, J.G. Arnold, C. Rewerts, and S.J. Brown. 1993. Nonpoint source(NPS) pollution modeling using models integrated with Geographic Information System(GIS). Water Science Technology. 28(3-5):685-690.
  11. Luzio, M.Di., R. Srinivasan and J.G. Arnold. 2001. ArcView Interface for SWAT2000 User's Guide. pp.1-334.
  12. US EPA, 2005. TMDL Model Evaluation and Research Needs. EPA/600/R-05/149. National Risk Management Research Laboratory. http://www.epa.gov/nrmrl/pubs/600r05149/600r05149.pdf
  13. US EPA. 2008. Handbook for Developing Watershed TMDLs
  14. Zapata Valenzuela. 2003. Development of an ArcGIS interface and design of a geodatabase for the soil and water assessment tool. Master of Science, Texas A&M University. Houston, Texas, USA. pp.11-13.