우리나라는 하천으로 유입되는 오염물질의 양이 증가함에 따라 배출허용기준을 정하여 관리 및 규제하였다. 이내 농도규제의 한계에 직면하며 배출부하량을 관리하는 수질오염총량관리제도를 도입하게 되었다. 하지만 현행 제도는 유역들의 다양한 수리·수문적 특성을 반영하지 못하여 지자체들과 문제가 발생하고 과거 10년의 유황곡선에 기초한 저수기 또는 평수기로 설정된 기준유량 시점으로 인해 관리에 어려움을 겪는 상황이 나타났다. 따라서 본 연구는 유량지속곡선, 부하지속곡선을 이용하여 한강수계 총량관리 단위유역을 대상으로, 유황특성별로 하천 오염기여도를 분석하고 평가함으로써, 수질오염총량관리제도에 기초자료를 제공하고자 한다. 유량지속곡선의 작성을 위하여 일 단위 평균 유량을 산정하고자 HSPF 모델로 유역들을 구축하고 보·검증 하였다. ...
우리나라는 하천으로 유입되는 오염물질의 양이 증가함에 따라 배출허용기준을 정하여 관리 및 규제하였다. 이내 농도규제의 한계에 직면하며 배출부하량을 관리하는 수질오염총량관리제도를 도입하게 되었다. 하지만 현행 제도는 유역들의 다양한 수리·수문적 특성을 반영하지 못하여 지자체들과 문제가 발생하고 과거 10년의 유황곡선에 기초한 저수기 또는 평수기로 설정된 기준유량 시점으로 인해 관리에 어려움을 겪는 상황이 나타났다. 따라서 본 연구는 유량지속곡선, 부하지속곡선을 이용하여 한강수계 총량관리 단위유역을 대상으로, 유황특성별로 하천 오염기여도를 분석하고 평가함으로써, 수질오염총량관리제도에 기초자료를 제공하고자 한다. 유량지속곡선의 작성을 위하여 일 단위 평균 유량을 산정하고자 HSPF 모델로 유역들을 구축하고 보·검증 하였다. 유역 모델 구축 시, 인위적인 하천의 흐름을 반영하였고, 다양한 지형적 특성을 고려하여 13개 그룹으로 나누어 구축하였다. 2006∼2010년(5년)을 보정기간으로 하고 2011∼2015(5년)을 검증기간으로 하여 유량을 보·검증한 결과 모의 결과가 실측 결과를 적절하게 반영하는 것으로 나타났다. 모델을 통해 모의한 일 단위 평균 유량 자료를 활용하여 유량지속곡선을 작성하고 수문적 특성을 반영해 유황구간별로 그룹화한 결과, 크게 네가지 그룹으로 분류할 수 있었다. 그룹Ⅰ은 자연적인 유출량에 영향을 받는 본류 상류 유역과 지류 유역, 그룹Ⅱ는 대규모 점오염시설 등의 인위적인 방류수량에 영향을 크게 받는 도시 인근 유역, 그룹Ⅲ은 대형 수리구조물의 방류량에 영향을 받는 본류유역, 그룹Ⅳ는 그룹Ⅲ과 같이 대형 수리구조물의 방류량에 영향을 받지만, 간헐적으로 방류하는 구조물 인근의 본류 유역이 속하는 것으로 분류하고 하천 오염기여도를 추정하였다. 환경부 고시자료의 BOD, T-P 항목에 대한 수질실측값과 목표수질을 활용해 부하지속곡선을 작성하여 하천 오염 기여도를 그룹별로 분석해본 결과, 그룹Ⅰ에서 BOD는 갈수기에 목표수질을 초과하며 부하지속곡선을 상회하였고 T-P는 홍수기에 목표수질을 초과하며 부하지속곡선을 상회하였다. 그룹Ⅱ는 BOD, T-P 모두 홍수기에서 갈수기로 향할수록 목표수질을 초과하는 경향을 보였고 그룹Ⅲ은 T-P가 홍수기에 목표수질을 초과하는 유역, 모든 유량등급에서 목표수질을 초과하는 유역, 갈수기로 향할수록 목표수질을 초과하는 유역 등 다양한 특이성이 나타났다. 그룹Ⅳ는 전반적으로 목표수질을 만족하면서 T-P만 홍수기에 목표수질을 초과하였다. 그룹Ⅰ과 그룹Ⅳ와 같이 본류 상류 유역들은 인근 농업지역에서 강우 시 휩쓸려 나오는 비료의 인 성분이 영향을 미칠 것을 반영하고 그룹Ⅲ은 하천 하류의 댐으로 인한 호소적인 특성을 반영해야 한다. 따라서 그룹Ⅰ의 BOD는 갈수기에 점오염원을, T-P는 홍수기에 비점오염원을 중점으로 관리, 그룹Ⅱ는 갈수기에 대규모 점오염시설로 부터의 점오염원을 관리, 그룹Ⅲ은 대형 수리구조물의 다양한 수리-수질적인 특성을 파악한 호소수질의 관리, 그룹Ⅳ는 대형 수리구조물의 간헐적 방류량과 비점오염원을 관리하는 것이 바람직하다고 판단하였다. 유량지속곡선과 부하지속곡선을 통하여 한강수계 총량관리 단위유역을 그룹화하고 하천 오염기여도를 분석 및 검증한 결과, 그룹별로 오염기여도의 특성과 관리해야 할 대상들을 파악할 수 있었다. 본 연구에서 적용한 방법들은 수질오염총량관리제도에서 유량의 변동이 심한 유역이나 수문적 특성을 반영해야 하는 유역, 기준유량 시점으로 인해 관리에 어려움을 겪는 유역들을 평가하는데 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 다른 수계들에 적용하여 오염기여도 분석 결과와 그룹별 자료를 축적한다면 더욱 신뢰성 있는 방법이 될 것으로 사료된다.
우리나라는 하천으로 유입되는 오염물질의 양이 증가함에 따라 배출허용기준을 정하여 관리 및 규제하였다. 이내 농도규제의 한계에 직면하며 배출부하량을 관리하는 수질오염총량관리제도를 도입하게 되었다. 하지만 현행 제도는 유역들의 다양한 수리·수문적 특성을 반영하지 못하여 지자체들과 문제가 발생하고 과거 10년의 유황곡선에 기초한 저수기 또는 평수기로 설정된 기준유량 시점으로 인해 관리에 어려움을 겪는 상황이 나타났다. 따라서 본 연구는 유량지속곡선, 부하지속곡선을 이용하여 한강수계 총량관리 단위유역을 대상으로, 유황특성별로 하천 오염기여도를 분석하고 평가함으로써, 수질오염총량관리제도에 기초자료를 제공하고자 한다. 유량지속곡선의 작성을 위하여 일 단위 평균 유량을 산정하고자 HSPF 모델로 유역들을 구축하고 보·검증 하였다. 유역 모델 구축 시, 인위적인 하천의 흐름을 반영하였고, 다양한 지형적 특성을 고려하여 13개 그룹으로 나누어 구축하였다. 2006∼2010년(5년)을 보정기간으로 하고 2011∼2015(5년)을 검증기간으로 하여 유량을 보·검증한 결과 모의 결과가 실측 결과를 적절하게 반영하는 것으로 나타났다. 모델을 통해 모의한 일 단위 평균 유량 자료를 활용하여 유량지속곡선을 작성하고 수문적 특성을 반영해 유황구간별로 그룹화한 결과, 크게 네가지 그룹으로 분류할 수 있었다. 그룹Ⅰ은 자연적인 유출량에 영향을 받는 본류 상류 유역과 지류 유역, 그룹Ⅱ는 대규모 점오염시설 등의 인위적인 방류수량에 영향을 크게 받는 도시 인근 유역, 그룹Ⅲ은 대형 수리구조물의 방류량에 영향을 받는 본류유역, 그룹Ⅳ는 그룹Ⅲ과 같이 대형 수리구조물의 방류량에 영향을 받지만, 간헐적으로 방류하는 구조물 인근의 본류 유역이 속하는 것으로 분류하고 하천 오염기여도를 추정하였다. 환경부 고시자료의 BOD, T-P 항목에 대한 수질실측값과 목표수질을 활용해 부하지속곡선을 작성하여 하천 오염 기여도를 그룹별로 분석해본 결과, 그룹Ⅰ에서 BOD는 갈수기에 목표수질을 초과하며 부하지속곡선을 상회하였고 T-P는 홍수기에 목표수질을 초과하며 부하지속곡선을 상회하였다. 그룹Ⅱ는 BOD, T-P 모두 홍수기에서 갈수기로 향할수록 목표수질을 초과하는 경향을 보였고 그룹Ⅲ은 T-P가 홍수기에 목표수질을 초과하는 유역, 모든 유량등급에서 목표수질을 초과하는 유역, 갈수기로 향할수록 목표수질을 초과하는 유역 등 다양한 특이성이 나타났다. 그룹Ⅳ는 전반적으로 목표수질을 만족하면서 T-P만 홍수기에 목표수질을 초과하였다. 그룹Ⅰ과 그룹Ⅳ와 같이 본류 상류 유역들은 인근 농업지역에서 강우 시 휩쓸려 나오는 비료의 인 성분이 영향을 미칠 것을 반영하고 그룹Ⅲ은 하천 하류의 댐으로 인한 호소적인 특성을 반영해야 한다. 따라서 그룹Ⅰ의 BOD는 갈수기에 점오염원을, T-P는 홍수기에 비점오염원을 중점으로 관리, 그룹Ⅱ는 갈수기에 대규모 점오염시설로 부터의 점오염원을 관리, 그룹Ⅲ은 대형 수리구조물의 다양한 수리-수질적인 특성을 파악한 호소수질의 관리, 그룹Ⅳ는 대형 수리구조물의 간헐적 방류량과 비점오염원을 관리하는 것이 바람직하다고 판단하였다. 유량지속곡선과 부하지속곡선을 통하여 한강수계 총량관리 단위유역을 그룹화하고 하천 오염기여도를 분석 및 검증한 결과, 그룹별로 오염기여도의 특성과 관리해야 할 대상들을 파악할 수 있었다. 본 연구에서 적용한 방법들은 수질오염총량관리제도에서 유량의 변동이 심한 유역이나 수문적 특성을 반영해야 하는 유역, 기준유량 시점으로 인해 관리에 어려움을 겪는 유역들을 평가하는데 기초자료로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 다른 수계들에 적용하여 오염기여도 분석 결과와 그룹별 자료를 축적한다면 더욱 신뢰성 있는 방법이 될 것으로 사료된다.
As the amount of pollutants flowing into the rivers increased, Korea set Effluent Quality Standard to manage and regulate pollution level of river. Soon, in the face of the limit of concentration regulation, it was decided to introduce the TMDLs(Total Maximum Daily Loads) to control the pollutant lo...
As the amount of pollutants flowing into the rivers increased, Korea set Effluent Quality Standard to manage and regulate pollution level of river. Soon, in the face of the limit of concentration regulation, it was decided to introduce the TMDLs(Total Maximum Daily Loads) to control the pollutant loading. However, the current system does not reflect the hydraulic and hydrological characteristics of various watersheds, which causes problems with local governments and it makes difficulties in management due to the standard flow set as a low flow conditions or dry conditions based on the flow duration curve of the past 10 years. Therefore, the purpose of this study is to provide basic data on the TMDLs by analyzing and evaluating the Pollution Contribution of unit watershed for TPLCs(Total Pollution Load Control system) in Han-river using the FDC(Flow Duration Curve) and the LDC(Load Duration Curve) according to characteristics of flow. To calculate the daily average flow data for construct the FDC, the watershed was constructed and verified by the HSPF model. When constructing the watershed model, the artificial flow of river was reflected, and it was divided into 13 groups considering various geographical characteristics. As a result of calibrating and verifying the flow with 2006∼2010 (5 years) as the calibration period and 2011∼2015 (5 years) as the verification period, the simulated data reflects the measured data well. As a result of constructing the FDC using the average daily flow data simulated through the model and grouped by flow duration interval reflecting hydrological characteristics, it was classified into four groups. Group I is the watershed of upstream and tributary in main stream, which is influenced by the natural discharge, Group II is the watershed near the city, which is dominated by the artificial discharge such as the large-scale point pollution facilities, Group III is the watershed of main stream, which is affected by the discharge of large hydraulic structures, and Group Ⅳ is the watershed of main stream, which is effected on the intermittently discharge of large hydraulic structures. As a result of analyzing the Pollution Contribution using the LDC by observed water quality data and the target water quality from the MOE, the BOD of the Group I exceeded the target water quality and over the LDC in the Low flow conditions, however the T-P exceeded the target water quality and over the LDC in the High flow conditions. In the Group Ⅱ, both the BOD and the T-P showed tendency to exceed the target water quality from the High flow conditions to the Low flow conditions. and the Group Ⅲ showed various characteristics that the T-P exceeded the target water quality in the High flow conditions, both the BOD and the T-P exceeded the target water quality in all flow conditions and from the High flow conditions to the Low flow conditions. The Group Ⅳ satisfied the target water quality as a whole, but the T-P exceeded the target water quality in the High flow conditions. Upstreams in main watersheds, such as the Group I and the Group IV, should be reflected the influence by the phosphorus content of the fertilizer swept away in the nearby agricultural areas and Group III should reflect the characteristics of lake by the dam in downstream Thus, the Group I is measured that managing the point source pollution in the Low flow conditions for BOD and the nonpoint source pollution in the High flow conditions for T-P, Group II is measured that managing the nonpoint source pollution from the large-scale point pollution facilities in the Low flow conditions, Group Ⅲ is measured that managing lake water quality affected by large hydraulic structures, and Group Ⅳ is measured that desirable to managing the intermittent discharge of large hydraulic structures and nonpoint pollution sources. The methods applied in this study can be used as a baseline data for the TMDLs as evaluate the watersheds where the flow rate fluctuation is large or the watersheds that need to reflect the numerical characteristics, and the watersheds that are difficult to manage due to the reference flow time point. If the proposed methods are applied to other basins and accumulate the data of Pollution Contribution analysis results by group, it would be a more reliable method.
As the amount of pollutants flowing into the rivers increased, Korea set Effluent Quality Standard to manage and regulate pollution level of river. Soon, in the face of the limit of concentration regulation, it was decided to introduce the TMDLs(Total Maximum Daily Loads) to control the pollutant loading. However, the current system does not reflect the hydraulic and hydrological characteristics of various watersheds, which causes problems with local governments and it makes difficulties in management due to the standard flow set as a low flow conditions or dry conditions based on the flow duration curve of the past 10 years. Therefore, the purpose of this study is to provide basic data on the TMDLs by analyzing and evaluating the Pollution Contribution of unit watershed for TPLCs(Total Pollution Load Control system) in Han-river using the FDC(Flow Duration Curve) and the LDC(Load Duration Curve) according to characteristics of flow. To calculate the daily average flow data for construct the FDC, the watershed was constructed and verified by the HSPF model. When constructing the watershed model, the artificial flow of river was reflected, and it was divided into 13 groups considering various geographical characteristics. As a result of calibrating and verifying the flow with 2006∼2010 (5 years) as the calibration period and 2011∼2015 (5 years) as the verification period, the simulated data reflects the measured data well. As a result of constructing the FDC using the average daily flow data simulated through the model and grouped by flow duration interval reflecting hydrological characteristics, it was classified into four groups. Group I is the watershed of upstream and tributary in main stream, which is influenced by the natural discharge, Group II is the watershed near the city, which is dominated by the artificial discharge such as the large-scale point pollution facilities, Group III is the watershed of main stream, which is affected by the discharge of large hydraulic structures, and Group Ⅳ is the watershed of main stream, which is effected on the intermittently discharge of large hydraulic structures. As a result of analyzing the Pollution Contribution using the LDC by observed water quality data and the target water quality from the MOE, the BOD of the Group I exceeded the target water quality and over the LDC in the Low flow conditions, however the T-P exceeded the target water quality and over the LDC in the High flow conditions. In the Group Ⅱ, both the BOD and the T-P showed tendency to exceed the target water quality from the High flow conditions to the Low flow conditions. and the Group Ⅲ showed various characteristics that the T-P exceeded the target water quality in the High flow conditions, both the BOD and the T-P exceeded the target water quality in all flow conditions and from the High flow conditions to the Low flow conditions. The Group Ⅳ satisfied the target water quality as a whole, but the T-P exceeded the target water quality in the High flow conditions. Upstreams in main watersheds, such as the Group I and the Group IV, should be reflected the influence by the phosphorus content of the fertilizer swept away in the nearby agricultural areas and Group III should reflect the characteristics of lake by the dam in downstream Thus, the Group I is measured that managing the point source pollution in the Low flow conditions for BOD and the nonpoint source pollution in the High flow conditions for T-P, Group II is measured that managing the nonpoint source pollution from the large-scale point pollution facilities in the Low flow conditions, Group Ⅲ is measured that managing lake water quality affected by large hydraulic structures, and Group Ⅳ is measured that desirable to managing the intermittent discharge of large hydraulic structures and nonpoint pollution sources. The methods applied in this study can be used as a baseline data for the TMDLs as evaluate the watersheds where the flow rate fluctuation is large or the watersheds that need to reflect the numerical characteristics, and the watersheds that are difficult to manage due to the reference flow time point. If the proposed methods are applied to other basins and accumulate the data of Pollution Contribution analysis results by group, it would be a more reliable method.
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