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농업 및 산림유역의 강우유출수 유량가중평균농도 분석
Analysis of Flow-Weighted Mean Concentration(FWMC) Characteristics from Rural Watersheds 원문보기

한국농공학회논문집 = Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, v.49 no.6, 2007년, pp.3 - 9  

신민환 (강원대학교 지역기반공학) ,  신용철 (강원대학교 농업과학연구소) ,  허성구 (강원대학교 지역기반공학) ,  임경재 (강원대학교 농업공학부) ,  최중대 (강원대학교 농업공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Stream flow and water quality were measured and analyzed with respect to flow-weighted mean concentrations (FWMCs) of 21 rainfall events from a forested watershed (Forest Research Watershed: FRW) and two mixed watersheds of agriculture and forest (YuPo-Ri Watershed: YPW and WolGog-ri Watershed: WGW)...

주제어

#FWMC   #Rainfall runoff   #Water qualities  

AI 본문요약
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제안 방법

  • 월곡리 유역은 유포리 유역과 인근에 위치하고 있기 때문에 강우 특성 및 유출특성이 거의 유사한 것으로 나타났다. 따라서 강원대학교 학술림의 경우 유효강우를 10 mm로 설정하였으며 유포리 및 월곡리 농업유역의 경우 유효강우를 5 mm로 설정하여 각각 10 mm와 5 mm 이상의 강우가 발생한 경우에는 강우기간으로, 그리고 10 mm와 5mm 미만의 강우발생시에는 무강우기간으로 분류하였다.
  • 크게 변한다. 따라서 비점원오염의 농도 특성을 가장 잘 반영흐]는 유량가중평균농도(Flow-Weighted Mean Concentration: FWMC)의 특성을 분석하였다. 강우사상에 따라 측정된 유량 및 수질자료를 이용하여 산정된 유량가중평균농도는 식 (1)과 같다.
  • intensity) 및 유역면적 (Area) 등에 영향을 받는다. 따라서 유역의 유량가중평균농도에 영향을 미치는 인자간의 특성을 분석하기 위하여 상관도 분석을 하였으며 Table 4와 같다. 유역의 유출량에 영향을 미치는 인자로는 강우량과 유역면적의 상관도가 높게 나타났으며, 강우량에는 강우강도가 영향을 미치는 것으로 나타났다.
  • 따라서, 본 연구에서는 장기간의 유량 및 수질 모니터링을 통하여 산림유역과 농지와 임야가 혼합된 유역에서 발생하는 강우유출수의 유량가중평균 (Flow- Weighted Mean Concentration: FWMC)농도를 산정하여 토지이용에 따른 오염농도특성을 분석하였다. 본 연구에서 수립된 자료와 분석결과는 비점원오염을 효과적으로 통제할 수 있는 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.
  • 본 연구에서는 산림유역과 농지와 임야가 혼합된 유역에서 발생하는 강우 유출수의 유량가 중 평균농도를 분석하기 위해 강원도 춘천시에 위치한 강원대학교학술림, 유포리 및 월곡리 소하천을 대상으로 유량과 수질 자료를 수집하여 분석하였으며, 유역별로 각각 21개의 유량가중평균농도를 산정하였다.
  • 산림유역 소하천과 농업유역 유포리 및 월곡리 소하천의 유량산정을 위하여 모니터링 지점에 독일 OTT 사의 Orphimedes 압력식 수위계와 OTT사의 Thali- medes 수위계를 각각 설치하여 2005년 3월부터 10 월까지 수위를 측정하였으며, 강우시 5분 간격, 비 강우 시 30분 간격으로 수위를 측정하여 유량으로 환산하였다. 하천결빙으로 인해 수위계 설치가 불가능한 11월부터 2월까지는 2주에 1회씩 유량을 측정하였다.
  • 하천결빙으로 인해 수위계 설치가 불가능한 11월부터 2월까지는 2주에 1회씩 유량을 측정하였다. 산림유역의 경우 개발된 부분을 제외한 대부분의 토양이 식생 및 낙엽 등에 피복되어있기 때문에 10 mm/hr 미만의 강우시에는 지표유출수가 거의 발생하지 않았다.

대상 데이터

  • 본 연구는 강원도 춘천시에 위치한 강원대학교 산림유역인 학술림(Forest Research Watershed: FRW) 과 농업유역인 유포리(YuPo-ri Watershed: YPW) 및 월곡리(WolGog-ri Watershed: WGW)의 소하천에서 수행하였다. 강원대학교 학술림 유역은 산간계곡으로 이루어진 전형적인 산림지역이며 임산실습을 위한 제 탄소, 임도 등 교육, 연구시설과 관리시설을 제외하고는 유역 전체면적(3.
  • 유역별로 각각 21개의 강우사상에 대한 강우 유출수와 수질시료(학술림: 총 55개, 유포리: 총 52개, 월곡리: 총 43개)를 채취하였으며, 환경부 제정 수질 공정시험법의 제반규정에 따라 분석하였다(Ministry of Environment, 2005). 연구유역에서 발생하는 유량 가중평균농도의 영향인자를 파악하기 위해 SPSS ver.

데이터처리

  • 3개 유역별 유량가중평균농도 평균을 비교 분석하기 위하여 일원분석 (ANOVA)과 Tukey 사후분석을 실시하였다. 유역별 21개 강우사상에 대한 유량 가중평균농도 평균의 일원분석결과 5% 유의수준에서 유역 간의 평균(P< 0.
  • 2005). 연구유역에서 발생하는 유량 가중평균농도의 영향인자를 파악하기 위해 SPSS ver. 12.0을 이용하여 기술통계, 인자간 Pearson 상관계수 그리고 분산분석(ANOVA: Analysis of Variance) 및 Turkey 사후분석을 실시하였다.
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참고문헌 (9)

  1. Choi, J. D., Lee, C. M., & Choi, Y. H., 1999, Effect of Land Use on the Water Quality of Small Agricultural Watersheds in Gangwon-do. Korea Water Resources Association, 32(4), pp.501-510 

  2. Choi, J. D., Jang, S. O., Choi, B. Y., and Lyou, S. H., 2000, Monitoring Study on Groundwater Quality of an Alluvial Plane in the North Han River Basin, Journal of the KSWQ, 16(3), pp. 283-294 

  3. Choi, J. D., 2005, Measurement of non-point source pollution load discharges, Hanam, Gyeonggi: Han River Basin Environmental Office, pp. 69-172 

  4. Humenil, J. J., Smolen, M. D., & Dressing, S. A., 1987, Pollution from nonpoint sources: where we are and where we should go. Environ. Sci. Technol., 21, pp.737-742 

    상세보기 crossref

  5. Lyou, C. W., Shin, Y. C., Heo, S. G., Lim, K. J., and Choi, J. D., 2006, Characteristics of nonpoint source pollutant loads from forest watershed. Journal of the KCID, 13(1), pp. 63-71 

  6. Ministry of Environment, 2005, Standard of Method 

  7. Pimental, D., 1993, World soil erosion and conservation. Cambridge Univ. Press, Cambridge, England 

  8. Shin, Y. C., Choi, J. D., Lim, K. J., Shim, H. H., Lyou, C. W., Yang, J. E. & Yoo, K. Y., 2005, Pollutant Load Characteristics of a Small Mountainous Agricultural Watershed in the North Han River Basin, Journal of the Korean Society of Agricultural Engineers, 47(6), pp.83-92 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. Shin, Y. C., Lyou, C. W., Choi, J. H., Lim, K. J. & Choi, J. D., 2006, Pollutant Load Characteristics by Baseflow in a Small Agricultural Watershed, Journal of the Korean Society on Water Quality, 22(2), pp.244-249 

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