농업용 저수지 물 공급 및 유역 유출 특성 분석 : 장성호를 중심으로 Analysis of Hydrologic Characteristics and Water Resources Use Pattern of Agricultural Reservoir : the case of jangsung reservoir원문보기
최근 기상이변으로 한·수해가 빈번해짐에 따라 수자원개발과 이수 및 치수를 담당하는 수리시설물의 적절한 운영과 유지관리의 필요성이 고조되고 있다. 또한, 환경과 생태보존문제로 신규 수자원개발이 어려워짐에 따라 댐 숭상 등 기존 시설의 최대 이용이 논의되고 있다. 따라서, 기존의 수리시설에 대해 합리적인 방법으로 용수 수요량을 추정하고 공급량을 산정하여 그 결과를 수자원 개발과 수리시설물의 운영 등에 이용하기 위해 유역으로부터 강우- 유출에 의한 저수지 유입량을 결정할 수 있는 유출계수 또는 ...
최근 기상이변으로 한·수해가 빈번해짐에 따라 수자원개발과 이수 및 치수를 담당하는 수리시설물의 적절한 운영과 유지관리의 필요성이 고조되고 있다. 또한, 환경과 생태보존문제로 신규 수자원개발이 어려워짐에 따라 댐 숭상 등 기존 시설의 최대 이용이 논의되고 있다. 따라서, 기존의 수리시설에 대해 합리적인 방법으로 용수 수요량을 추정하고 공급량을 산정하여 그 결과를 수자원 개발과 수리시설물의 운영 등에 이용하기 위해 유역으로부터 강우- 유출에 의한 저수지 유입량을 결정할 수 있는 유출계수 또는 SCS 유출곡선지수 파악이 필요하다. 하지만 국내 대부분의 농업용 저수지의 경우 수문 및 유출특성자료가 없어 효율적인 물관리에 어려움이 있다. 본 연구에서는 농업용 저수지인 장성호를 대상으로 과거 1991∼2000년까지 10개년간 저수지 운용기록으로부터 시기별 강수량, 저수량, 관개량, 하천유지용수 방류량, 홍수조절용 방류량의 특성을 고찰하고, 일별 물수지 분석을 통해 유역 전체유입량을 추정, 유역 강우-유출량 자료에 의해 최대잠재저류량을 계산하여 SCS 유출곡선지수를 산정하였다. 또한 시험 소유역을 선정 1개년간 현장 모니터링을 실시하여 강우·유출 수문특성을 분석하였으며 유출계수와 SCS 유출곡선지수를 산정하였다. 장성호에서 관측한 10개년 평균 강수량은 1,554.3mm이고, 관개량은 5월 하순에서 6월 상순까지 가장 많이 공급되었고, 가뭄이 2년 연속지속 될 경우 관개량을 충분히 공급하지 못하는 것으로 조사되었다. 장성호의 저수율은 6월 하순에서 7월 중순까지 낮은 저수율을 보였다. 홍수조절용 방류량은 7·8·9월에 많이 발생하는데 특히 8월에 가장 많은 방류가 이루어지고 있다. 이는 5월과 6월에 못자리 용수 및 이앙용수를 관개하여 저수지 수위가 저하되었다가, 7·8월 장마 때 물을 담수하는데 7월에 비가 많이 오면 관리수위까지 물이 담수가 되어 8월 장마까지 담수 할 능력이 되지 못하기 때문으로 사료된다. 하천유지용수 방류량은 하천의 환경 생태보전을 목적으로 하는 용수인데 가뭄인 해에도 공급하는 것으로 나타났다. 장성호의 물 공급 패턴을 보면 전체적으로 관개량이 대부분을 차지하고 있고, 강수량이 많은 해는 관개량보다 홍수조절용 방류량이 더 큰 경우도 있었으며, 하천유지용수 방류량은 전체 공급량의 4∼10%를 차지하는 것으로 나타났다. 장성호 전체유역의 물수지 분석자료로부터 유도된 CN값은 CN_I 은 51.1, CN_II 는 78.0, CN_III 는 92.3이고, 시험 소유역 측정결과로부터 유도된 값은 CN_I 은 63.1 CN_II 는 78.1 CN_III 는 88.2이었다. 본 연구결과에서 추정된 CN 값은 장성호 전체유역을 대상으로 기존에 검토된 CN 값보다 큰 것으로 나타났다. 유역의 유출잠재능이 기존 검토 결과보다 큰 것으로 추정됨에 따라 저수지 운영 및 수자원 이용에 이를 고려하여야 할 것으로 사료된다. 이상의 연구 결과는 장성호에 국한하여 실시한 것으로서 앞으로도 농업용 저수지를 대상으로 유출 잠재능 평가 연구가 지속적으로 시도되어야 할 것으로 사료된다.
최근 기상이변으로 한·수해가 빈번해짐에 따라 수자원개발과 이수 및 치수를 담당하는 수리시설물의 적절한 운영과 유지관리의 필요성이 고조되고 있다. 또한, 환경과 생태보존문제로 신규 수자원개발이 어려워짐에 따라 댐 숭상 등 기존 시설의 최대 이용이 논의되고 있다. 따라서, 기존의 수리시설에 대해 합리적인 방법으로 용수 수요량을 추정하고 공급량을 산정하여 그 결과를 수자원 개발과 수리시설물의 운영 등에 이용하기 위해 유역으로부터 강우- 유출에 의한 저수지 유입량을 결정할 수 있는 유출계수 또는 SCS 유출곡선지수 파악이 필요하다. 하지만 국내 대부분의 농업용 저수지의 경우 수문 및 유출특성자료가 없어 효율적인 물관리에 어려움이 있다. 본 연구에서는 농업용 저수지인 장성호를 대상으로 과거 1991∼2000년까지 10개년간 저수지 운용기록으로부터 시기별 강수량, 저수량, 관개량, 하천유지용수 방류량, 홍수조절용 방류량의 특성을 고찰하고, 일별 물수지 분석을 통해 유역 전체유입량을 추정, 유역 강우-유출량 자료에 의해 최대잠재저류량을 계산하여 SCS 유출곡선지수를 산정하였다. 또한 시험 소유역을 선정 1개년간 현장 모니터링을 실시하여 강우·유출 수문특성을 분석하였으며 유출계수와 SCS 유출곡선지수를 산정하였다. 장성호에서 관측한 10개년 평균 강수량은 1,554.3mm이고, 관개량은 5월 하순에서 6월 상순까지 가장 많이 공급되었고, 가뭄이 2년 연속지속 될 경우 관개량을 충분히 공급하지 못하는 것으로 조사되었다. 장성호의 저수율은 6월 하순에서 7월 중순까지 낮은 저수율을 보였다. 홍수조절용 방류량은 7·8·9월에 많이 발생하는데 특히 8월에 가장 많은 방류가 이루어지고 있다. 이는 5월과 6월에 못자리 용수 및 이앙용수를 관개하여 저수지 수위가 저하되었다가, 7·8월 장마 때 물을 담수하는데 7월에 비가 많이 오면 관리수위까지 물이 담수가 되어 8월 장마까지 담수 할 능력이 되지 못하기 때문으로 사료된다. 하천유지용수 방류량은 하천의 환경 생태보전을 목적으로 하는 용수인데 가뭄인 해에도 공급하는 것으로 나타났다. 장성호의 물 공급 패턴을 보면 전체적으로 관개량이 대부분을 차지하고 있고, 강수량이 많은 해는 관개량보다 홍수조절용 방류량이 더 큰 경우도 있었으며, 하천유지용수 방류량은 전체 공급량의 4∼10%를 차지하는 것으로 나타났다. 장성호 전체유역의 물수지 분석자료로부터 유도된 CN값은 CN_I 은 51.1, CN_II 는 78.0, CN_III 는 92.3이고, 시험 소유역 측정결과로부터 유도된 값은 CN_I 은 63.1 CN_II 는 78.1 CN_III 는 88.2이었다. 본 연구결과에서 추정된 CN 값은 장성호 전체유역을 대상으로 기존에 검토된 CN 값보다 큰 것으로 나타났다. 유역의 유출잠재능이 기존 검토 결과보다 큰 것으로 추정됨에 따라 저수지 운영 및 수자원 이용에 이를 고려하여야 할 것으로 사료된다. 이상의 연구 결과는 장성호에 국한하여 실시한 것으로서 앞으로도 농업용 저수지를 대상으로 유출 잠재능 평가 연구가 지속적으로 시도되어야 할 것으로 사료된다.
The hydrologic characteristics and water resources utilization pattern of Jangsung reservoir were studied. The observed precipitation and existing reservoir operation data such as irrigation amount, reservoir storage, river maintenance requirement, flood control discharge were collected for ten year...
The hydrologic characteristics and water resources utilization pattern of Jangsung reservoir were studied. The observed precipitation and existing reservoir operation data such as irrigation amount, reservoir storage, river maintenance requirement, flood control discharge were collected for ten years period and analyzed. The runoff of each storm event from the whole watershed of the reservoir was estimated from reservoir water balance model using reservoir operation records. Runoff potential of the whole watershed, SCS curve numbers (CNs) were estimated and compared to previously determined CNs based on the procedures followed by SCS. The maximum retention, S value for each storm event from rainfall-runoff data pairs was computed. The calculated S values were arranged in descending order and its log-normal probability distribution was determine. Then associated CNs were found S at probability Pr=0.1, 0.5, 0.9 respectively. To ensure results of the study, a subwatershed which has similar land use pattern with the whole Jangsung reservoir watershed was selected and hydrologic monitoring was conducted during one year period. SCS CNs were determined observed precipitation and runoff data. Major findings of this study are as follows: The observed average, minimum, maximum annual precipitation were 1,554.3, 905.1, 1977.3mm during study period, respectively. The average annual irrigation amount was 554.mm, irrigation amount of drought years of '92 and '94 was 604.6mm, 679.2mm respectively. However, irrigation amount of extended drought year '95 was 384.9mm. It showed that supplying capacity of Jangsung reservoir was limited when consecutive 2 year drought occurred. When the ten day's irrigation amounts were compared, the highest amount was usually supplied during late ten days of May for rice transplantation from Jangsung reservoir. Most of the flood control discharge occurred during summer season and the highest monthly discharge recorded during August. The main water resources usage of Jangsung reservoir was irrigation, but flood control discharge exceed irrigation amount exceptionally when high precipitation occurred. The reservoir operation record revealed that discharge for river maintenance was delivered even drought years. The estimated CN_II from this study was 78.0, and the CN_I and CN_III were 51.1 and 92.3, respectively. On the other hand, the CN_II determined by previously work based on SCS method was 67.2. This indicated that actual runoff potential of whole watershed above Jangsung reservoir is higher than that estimated by the SCS method. The results confirm that runoff potential of watershed above large scale agricultural reservoirs should be examined for proper management and operation of facilities and effective water resources utilization.
The hydrologic characteristics and water resources utilization pattern of Jangsung reservoir were studied. The observed precipitation and existing reservoir operation data such as irrigation amount, reservoir storage, river maintenance requirement, flood control discharge were collected for ten years period and analyzed. The runoff of each storm event from the whole watershed of the reservoir was estimated from reservoir water balance model using reservoir operation records. Runoff potential of the whole watershed, SCS curve numbers (CNs) were estimated and compared to previously determined CNs based on the procedures followed by SCS. The maximum retention, S value for each storm event from rainfall-runoff data pairs was computed. The calculated S values were arranged in descending order and its log-normal probability distribution was determine. Then associated CNs were found S at probability Pr=0.1, 0.5, 0.9 respectively. To ensure results of the study, a subwatershed which has similar land use pattern with the whole Jangsung reservoir watershed was selected and hydrologic monitoring was conducted during one year period. SCS CNs were determined observed precipitation and runoff data. Major findings of this study are as follows: The observed average, minimum, maximum annual precipitation were 1,554.3, 905.1, 1977.3mm during study period, respectively. The average annual irrigation amount was 554.mm, irrigation amount of drought years of '92 and '94 was 604.6mm, 679.2mm respectively. However, irrigation amount of extended drought year '95 was 384.9mm. It showed that supplying capacity of Jangsung reservoir was limited when consecutive 2 year drought occurred. When the ten day's irrigation amounts were compared, the highest amount was usually supplied during late ten days of May for rice transplantation from Jangsung reservoir. Most of the flood control discharge occurred during summer season and the highest monthly discharge recorded during August. The main water resources usage of Jangsung reservoir was irrigation, but flood control discharge exceed irrigation amount exceptionally when high precipitation occurred. The reservoir operation record revealed that discharge for river maintenance was delivered even drought years. The estimated CN_II from this study was 78.0, and the CN_I and CN_III were 51.1 and 92.3, respectively. On the other hand, the CN_II determined by previously work based on SCS method was 67.2. This indicated that actual runoff potential of whole watershed above Jangsung reservoir is higher than that estimated by the SCS method. The results confirm that runoff potential of watershed above large scale agricultural reservoirs should be examined for proper management and operation of facilities and effective water resources utilization.
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