임상이 다른 3개 산림소유역의 장기 증발산량과 유출량의 변화 Variations of Annual Evapotranspiration nnd Discharge in Three Different Forest-Type Catchments, Gyeonggido, South Korea원문보기
이 연구는 임분구조가 다른 3가지 임상에서 장기 증발산량과 유출량의 변화를 분석하여 증발산량, 첨두유출량 및 유출량에 미치는 장기 임상변화의 효과를 밝히기 위하여 수행하였다. 시험지는 경기도 광릉에 소재한 국립산림과학원 유역수문시험지로서 인공침엽수 유령림과 천연활엽수 장령림 그리고 경기도 양주에 소재한 혼효 사방복구림을 대상으로 하였다. 수문자료는 1982년부터 1999년까지 양수댐에서 측정한 유출량과 강수량을 분석하여 각 시험지별로 약 110개의 홍수수 문곡선을 선별한 후 첨두유출량과 그 시점까지의 강수량 합계를 분석하였다. 강수량과 유출량의 관계로부터 증발산량을 추정한 결과, 증발산량은 인공침엽수 유령림에서 679mm, 천연활엽수 장령림에서 580mm이었으며 혼효 사방복구림에서는 368mm이었다. 또한, 유역의 유출량조절효과를 보여주는 유출량-지속기간 곡선에 대한 분석 결과, 임상이 가장 불량한 혼효 사방복구림에서 곡선의 기울기가 가장 급한 것으로 나타났으나, 산림이 생장함에 따라 그 기울기가 감소하는 것으로 분석되었다. 강수량과 첨두유출량의 관계를 분석한 결과, 인공침엽수 유령림과 혼효 사방복구림의 경우 각각 강수량 100mm 및 50mm에서 첨두유출량의 증가율이 높아지는 역치값을 보이는 반면에 천연활엽수 장령림은 200mm로 나타났다. 장기간에 걸친 홍수수 문곡선의 비교 결과, 인공침엽수 유령림에서는 10년이 경과한 후 첨두유출량이 감소한 것으로 나타나, 산림이 생장함에 따라 홍수유출조절 효과가 커지는 것으로 분석되었다.
이 연구는 임분구조가 다른 3가지 임상에서 장기 증발산량과 유출량의 변화를 분석하여 증발산량, 첨두유출량 및 유출량에 미치는 장기 임상변화의 효과를 밝히기 위하여 수행하였다. 시험지는 경기도 광릉에 소재한 국립산림과학원 유역수문시험지로서 인공침엽수 유령림과 천연활엽수 장령림 그리고 경기도 양주에 소재한 혼효 사방복구림을 대상으로 하였다. 수문자료는 1982년부터 1999년까지 양수댐에서 측정한 유출량과 강수량을 분석하여 각 시험지별로 약 110개의 홍수수 문곡선을 선별한 후 첨두유출량과 그 시점까지의 강수량 합계를 분석하였다. 강수량과 유출량의 관계로부터 증발산량을 추정한 결과, 증발산량은 인공침엽수 유령림에서 679mm, 천연활엽수 장령림에서 580mm이었으며 혼효 사방복구림에서는 368mm이었다. 또한, 유역의 유출량조절효과를 보여주는 유출량-지속기간 곡선에 대한 분석 결과, 임상이 가장 불량한 혼효 사방복구림에서 곡선의 기울기가 가장 급한 것으로 나타났으나, 산림이 생장함에 따라 그 기울기가 감소하는 것으로 분석되었다. 강수량과 첨두유출량의 관계를 분석한 결과, 인공침엽수 유령림과 혼효 사방복구림의 경우 각각 강수량 100mm 및 50mm에서 첨두유출량의 증가율이 높아지는 역치값을 보이는 반면에 천연활엽수 장령림은 200mm로 나타났다. 장기간에 걸친 홍수수 문곡선의 비교 결과, 인공침엽수 유령림에서는 10년이 경과한 후 첨두유출량이 감소한 것으로 나타나, 산림이 생장함에 따라 홍수유출조절 효과가 커지는 것으로 분석되었다.
This study was to clarify the effects of forest stand changes on hydrological components of evapotranspiration and discharge. The forest-hydrological experimental stations in Gwangneung and Yangju, Gyeonggido near metropolitan Seoul have been operated by the Korea Forest Research Institute since 197...
This study was to clarify the effects of forest stand changes on hydrological components of evapotranspiration and discharge. The forest-hydrological experimental stations in Gwangneung and Yangju, Gyeonggido near metropolitan Seoul have been operated by the Korea Forest Research Institute since 1979 to clarify the effects of forest types and practices on the water resources and nutrient cycling and soil loss. The hydrological regime of the forested catchments may change as forests develop. The ranges of change may be different depending on forest types. Evapotranspiration can be estimated to 679mm, 580mm and 368mm in planted young coniferous (PYC), natural old-growth deciduous (NOD) and rehabilitated young mixed (RYM), respectively. The slope of the discharge-duration curve shows the capacity of discharge control in a specific catchment. The slope tended to be steeper in RYM than NOD, the better forest condition. The slope in RYM became more gentle as the forest stand developed. Forests can modulate peak flows through interception, evapotranspiration and soil storage opportunity. PYC and RYM showed 100 and 50mm of threshold rainfall for modulating peak flows, respectively. The deciduous forest did not represent sudden changes of peak flow rates to rainfall, even 200 mm rainfall Forest development in PYC may play an important role in modulation of peak flows because peak flow rates reduced after 10 years.
This study was to clarify the effects of forest stand changes on hydrological components of evapotranspiration and discharge. The forest-hydrological experimental stations in Gwangneung and Yangju, Gyeonggido near metropolitan Seoul have been operated by the Korea Forest Research Institute since 1979 to clarify the effects of forest types and practices on the water resources and nutrient cycling and soil loss. The hydrological regime of the forested catchments may change as forests develop. The ranges of change may be different depending on forest types. Evapotranspiration can be estimated to 679mm, 580mm and 368mm in planted young coniferous (PYC), natural old-growth deciduous (NOD) and rehabilitated young mixed (RYM), respectively. The slope of the discharge-duration curve shows the capacity of discharge control in a specific catchment. The slope tended to be steeper in RYM than NOD, the better forest condition. The slope in RYM became more gentle as the forest stand developed. Forests can modulate peak flows through interception, evapotranspiration and soil storage opportunity. PYC and RYM showed 100 and 50mm of threshold rainfall for modulating peak flows, respectively. The deciduous forest did not represent sudden changes of peak flow rates to rainfall, even 200 mm rainfall Forest development in PYC may play an important role in modulation of peak flows because peak flow rates reduced after 10 years.
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문제 정의
This information may be useful to find the best forest structure for the conservation of soils and water resources. This study aims to clarify the effects of the long-term forest stand changes on hydrological components such as evapotranspiration, peak flow and discharge.
이 연구는 임분구조가 다른 3가지 임상에서 장기 증발산량과 유출량의 변화를 분석하여 증발산량, 첨두 유출량 및 유출량에 미치는 장기 임상변화의 효과를 밝히기 위하여 수행하였다. 시험지는 경기도 광릉에 소재한 국립산림과학원 유역수문시험지로서 인공침엽수 유령림과 천연활엽수 장령림 그리고 경기도 양주에 소재한 혼효 사방복구림을 대상으로 하였다.
가설 설정
Analyzing peak flows to rainfall must be considered soil moisture content, antecedent rainfall and rainfall intensity (Kim, 1987). The facts that forests modulate peak flows can be found through peak flows increases after clear cutting. In the western Cascade Range of Oregon, peak flow increases averaged approximately 13-16% after clear cutting of coniferous forest (Beschta et al.
제안 방법
시험지는 경기도 광릉에 소재한 국립산림과학원 유역수문시험지로서 인공침엽수 유령림과 천연활엽수 장령림 그리고 경기도 양주에 소재한 혼효 사방복구림을 대상으로 하였다. 수문자료는 1982년부터 1999년까지 양수댐에서 측정한 유출량과 강수량을 분석하여 각 시험지별로 약 110개의 홍수수 문곡선을 선별한 후 첨두유출량과 그 시점까지의 강수량 합계를 분석하였다. 강수량과 유출량의 관계로부터 증발산량을 추정한 결과, 증발산량은 인공침엽수 유령림에서 679 mm, 천연활엽수 장령림에서 580 mmol었 으며 혼효 사방복구림에서는 368 mmol었다.
대상 데이터
The hydrological data including the amount of rainfall and discharge since 1982 at three forest types were analyzed to understand how peak flows change with a forest growth. About 110 events which have a clear peak were selected. For each event, flow rate of a peak was decided as a maximum value in an independent hydrograph, and the amount of rainfell was accumulated till the flow rate of a peak occurred.
We haveejected the hydrological data including the amounts of rainfall and discharge since 1982 at three forest typed catchments. About 110 independent events which have a clear peak stage shown in Fig. 3 were selected. For each event, flow rate of a peak was decided as a maximum value in an independent hydrograph, and the amount of rainfall was accumulated till the flow rate of a peak occurred.
The study area is located at the forest-hydrological experimental stations which have been operated by Korea Forest Research Institute in Gwangneung and Yangju Gyeonggido near Seoul in Fig. 1. The forest- hydrological experimental stations were established in natural old-growth deciduous forest (NOD), planted young coniferous forest (PYC) consisting of Pinus koraiensis and Abies holophylla and rehabilitated young mixed forest (RYM).
이 연구는 임분구조가 다른 3가지 임상에서 장기 증발산량과 유출량의 변화를 분석하여 증발산량, 첨두 유출량 및 유출량에 미치는 장기 임상변화의 효과를 밝히기 위하여 수행하였다. 시험지는 경기도 광릉에 소재한 국립산림과학원 유역수문시험지로서 인공침엽수 유령림과 천연활엽수 장령림 그리고 경기도 양주에 소재한 혼효 사방복구림을 대상으로 하였다. 수문자료는 1982년부터 1999년까지 양수댐에서 측정한 유출량과 강수량을 분석하여 각 시험지별로 약 110개의 홍수수 문곡선을 선별한 후 첨두유출량과 그 시점까지의 강수량 합계를 분석하였다.
성능/효과
수문자료는 1982년부터 1999년까지 양수댐에서 측정한 유출량과 강수량을 분석하여 각 시험지별로 약 110개의 홍수수 문곡선을 선별한 후 첨두유출량과 그 시점까지의 강수량 합계를 분석하였다. 강수량과 유출량의 관계로부터 증발산량을 추정한 결과, 증발산량은 인공침엽수 유령림에서 679 mm, 천연활엽수 장령림에서 580 mmol었 으며 혼효 사방복구림에서는 368 mmol었다. 또한, 유역의 유출량조절효과를 보여주는 유출량'지속기간 곡선에 대한 분석 결과, 임상이 가장 불량한 혼효 사방 복구림에서 곡선의 기울기가 가장 급한 것으로 나타났으며, 산림이 생장함에 따라 그 기울기가 감소하는 것으로 분석되었다.
또한, 유역의 유출량조절효과를 보여주는 유출량'지속기간 곡선에 대한 분석 결과, 임상이 가장 불량한 혼효 사방 복구림에서 곡선의 기울기가 가장 급한 것으로 나타났으며, 산림이 생장함에 따라 그 기울기가 감소하는 것으로 분석되었다. 강수량과 첨두유출량의 관계를 분석한 결과, 인공침엽수 유령림과 혼효 사방복구림의 경우 각각 강수량 100 mm 및 50 mm에서 첨두유출량의 증가율이 높아지는 역치값을 보이는 반면에 천연활엽수 장령림은 200 mm로 나타났다. 장기간에 걸친 홍수수 문곡선의 비교 결과, 인공침엽수 유령림에서는 10년ol 경과한 후 첨두유출량이 감소한 것으로 나타나, 산림이 생장함에 따라 홍수유출조절 효과가 커지는 것으로 분 석되었다.
강수량과 유출량의 관계로부터 증발산량을 추정한 결과, 증발산량은 인공침엽수 유령림에서 679 mm, 천연활엽수 장령림에서 580 mmol었 으며 혼효 사방복구림에서는 368 mmol었다. 또한, 유역의 유출량조절효과를 보여주는 유출량'지속기간 곡선에 대한 분석 결과, 임상이 가장 불량한 혼효 사방 복구림에서 곡선의 기울기가 가장 급한 것으로 나타났으며, 산림이 생장함에 따라 그 기울기가 감소하는 것으로 분석되었다. 강수량과 첨두유출량의 관계를 분석한 결과, 인공침엽수 유령림과 혼효 사방복구림의 경우 각각 강수량 100 mm 및 50 mm에서 첨두유출량의 증가율이 높아지는 역치값을 보이는 반면에 천연활엽수 장령림은 200 mm로 나타났다.
강수량과 첨두유출량의 관계를 분석한 결과, 인공침엽수 유령림과 혼효 사방복구림의 경우 각각 강수량 100 mm 및 50 mm에서 첨두유출량의 증가율이 높아지는 역치값을 보이는 반면에 천연활엽수 장령림은 200 mm로 나타났다. 장기간에 걸친 홍수수 문곡선의 비교 결과, 인공침엽수 유령림에서는 10년ol 경과한 후 첨두유출량이 감소한 것으로 나타나, 산림이 생장함에 따라 홍수유출조절 효과가 커지는 것으로 분 석되었다.
참고문헌 (7)
Beschta, R. L., M. R. Pyles, A. E. Skaugset, and C. G. Surfleet, 2000: Peakflow responses to forest practices in the western cascades of Oregon, USA. Journal of Hydrology 233, 102-120
Cheng, J. D., L. L. Lin, and H. S. Lu, 2002: Influences of forests on water flows from headwater watersheds in Taiwan. Forest Ecology and Management 165, 11-28
Kim, J. S., 1987: Forests effects on the flood discharges and the estimation of the evapotranspiration in the small watersheds. Research Reports of Forestry Research Institute 35, 69-78
KFRI (Korea Forest Research Institute): 2001. Study on water cycle in forested catchments. Annual Report of Korea Forest Research Institute, 216-237
Lee, J. H., T. H. Kim, W. K. Lee, K. Choi, C. Y. Lee, and J. S. Joo, 1989: A study on regulating discharges by forest. Research Reports of Forestry Research Institute 38, 98-111
Robert J., 2001: Catchment and process studies in forest hydrology: implications for indicators of sustainable forest management. CAB International, 259-310
Swank W. T., J. M. Vose, and K. J. Elliott, 2001: Longterm hydrologic and water quality responses following commercial clearcutting of mixed hardwoods on a sourthern Appalachian catchment. Forest Ecology and Management 143, 163-178
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