$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

소양강댐 유역의 오염부하량 산정을 위한 BASINS/WinHSPF 적용
Application of BASINS/WinHSPF for Pollutant Loading Estimation in Soyang Dam Watershed 원문보기

한국육수학회지 = Korean journal of limnology, v.40 no.2, 2007년, pp.201 - 213  

윤춘경 (건국대학교 환경과학과) ,  한정윤 (건국대학교 환경과학과) ,  정광욱 (건국대학교 환경과학과) ,  장재호 (건국대학교 환경과학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구에서는 북한강 상류 지역인 소양강댐 유역에 BASINS/WinHSPF모델을 적용하였다. WinHSPF는 도시와 농촌지역 등이 혼재된 토지이용형태를 보이는 유역에 적용하기 적합한 모델로서, 산림이 대부분인 소양강댐 유역의 유출량 및 수질을 모의하고, 유역의 오염부하량을 분석하였다. 또한, 유역관리를 위해 인공습지와 저류지를 설치하였을 경우 WinHSPF의 Best Management Practice Evaluation(BMPRAC)을 통한 오염부하 삭감량을 산정하였다. WinHSPF 모델을 이용하여 유출량은 2000년부터 2004년까지, 수질 항목은 1990년부터 2004년가지 모의하였다. 모델 보정 결과 유량의 변화는 인북천, 북천, 내린천 세 곳 모두 강수량의 변화와 일치하여 변화하는 경향을 나타내고 있었고 모의치가 실측치를 대체적으로 잘 반영하였지만 유출량이 피크인 경우에 실측지에 비해 과소평가 되는 경향을 나타내었다. 이는 각 소유역에서 발생하는 강우량을 이용하여 모델을 구동한 것이 아니고, 일부 국한된 기상관측소의 자료만을 이용하였기 때문에 지역적인 차이가 나타났거나, 수위-유량 곡선을 통해 유출량을 산정하는 과정에서 수위가 높은 시기에 유량이 과도하게 계산된 경우가 있기 때문이라 판단된다. 수질항목은 온도, DO, BOD의 경우 예측값이 연중 수질변화패턴을 잘 반영하였다. TN과 TP는 모의치가 다소 과대, 과소평가되는 경향이 있었는데, 향후 보다 효율적인 유역관리를 위한 모델의 활용을 위해서는 정확하고 자세한 기상자료와 수문자료가 뒷받침되어야 하며, 실측지점의 특성을 대표할 수 있는 수질 및 유출량 측정이 이루어져야 할 것이다. 2000년부터 2004년가지 소양강댐 유역의 오염부하량은 강우량이 가장 논은 2003년에 BOD, TN, TP가 각각 4,109,674 kg $yr^{-1}$, 6,457,315 kg $yr^{-1}$, 104,186 kg $yr^{-1}$로 가장 높게 나타났다. 월별 부하량은 7월부터 9월에 배출되는 양이 BOD는 약 63.5%, TN 약 64.1%, TP는 약 64.4%를 차지하여, 강우 시 유출량이 증가하면 부하량도 비례하여 증가는 것으로, 강우 유출량에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 인북천, 북천, 내린천, 소양강 유역에서 BOD, TN, TP의 오염부하량은 약 98% 이상이 비점오염원으로부터 발생하는 것으로 분석되었는데, 이는 유역의 대부분이 산지와 농경지로서 산업시설과 같은 점오염원이 적고,강우 시 산림지역 및 농경지에서 많은 양의 비점오염원이 발생하기 때문으로 판단된다. WinHSPF모델의 BMPRAC를 이용하여 Scenario를 적용한 결과 부하량 삭감율은 저류지를 설치한 scenario 2가 가장 많이 감소하는 것으로 나타났다. 강우기(7${\sim}$9월)의 부하량 삭감율은 BOD의 경우 Scenario 1-1(처리용량 1,500 $m^3$ $day^{-1}$인 인공습지), scenario 1-2 (처리용량 1,000 $m^3$ $day^{-1}$인 인공습지), scenario 2(면적 4.2ha인 저류지)가 각각 연평균 6.9%, 4.8%, 7.1%의 감소를 보였다. TN은 4.7%, 3.4%, 13.4%의 삭감율을 나타내었으며, TP는 5.6%, 3.9%, 7.3%의 삭감율을 나타내었다. 본 연구에서는 적용하지 못하였으나, 인공습지와 저류지의 적절한 연계시스템을 적용한다면 저감시설 설치 부지면적과 비용의 감소뿐만 아니라 보다 효과적인 수질개선효과를 가져올 수 있으리라 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the Batter Assessment Science Integrating point and Nonpoint Sources (BASINS 3.0)/window interface to Hydrological Simulation Program-FPRTRAN (WinHSPF) was applied for assessment of Soyang Dam watershed. WinHSPF calibration was performed using monitoring data from 2000 to 2004 to simu...

주제어

#BASINS/WinHSPF   #Soyang Dam watershed   #Nonpoint source pollutant   #BMPRAC  

참고문헌 (37)

  1. 관계부처합동. 2004. 4대강 비점오염관리 종합대책. 환경부, 경기 

  2. 국립환경과학원. 2005 비점오염원의 오염부하 유출량 조사보고서, 한강수계 2005년 환경기초조사사업. 국립환경과학원, 인천 

  3. 농업기반공사. 2005. 인공습지에 의한 수질개선 기법개발. 농업기반공사, 경기 

  4. 백도현, 임영환, 최진규, 정팔진, 곽동희. 2005. SWMM모델을 이용한 도시지역 비점오염원의 유출특성 연구, 한국환경과학회지 14(12): 1185-1194 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. 윤춘경, 황하선, 전지홍, 함종화. 2003. 수도재배시 논에서의 영양물질 수지 분석, 육수지 36(1): 66-73 

  6. 임상준, Kevin M. Brannan, Saied Mostaghimi, 조재필. 2003. HSPF와 SWAT 모델을 이용한 산림유역의 유출 및 유사량 추정, 한국농촌계획학회지 9(4): 59-64 

    원문보기 상세보기

  7. 임상준. 2000. HSPF 모델을 이용한 비점오염부하량 산정에 관한 연구. 충남대학교 석사학위논문 

  8. 장재호, 윤춘경, 정광욱, 전지홍. 2006. BASINS/HSPF를 이용한 용담댐 유역의 오염부하량 산정, 육수지 39(2): 187-197 

  9. 한국환경정책 . 평가연구원. 2002. 비점오염원 유출저감을 위한 우수유출수 관리방안. 한국환경정책 . 평가연구원, 서울 

  10. 함종화, 윤춘경, 구원석, 김형철, 신현범. 2005. 물리적 설계 인자가 인공습지의 처리효율에 미치는 영향, 한국농공학회지 47(5): 87-97 

    원문보기 상세보기 crossref

  11. 환경관리공단. 2003. 자연형 하천정화를 위한 인공습지 조성방안. 환경관리공단, 인천 

  12. 환경부. 2002a. 환경백서. 환경부, 경기 

  13. 환경부. 2002b. 유역관리업무지침. 환경부, 경기 

  14. Albek, M., U.B. Ogutveren and E. Albek. 2004. Hydrological modeling of Seydi Suyu watershed (Turkey) with HSPF. Journal of Hydrology 285: 260-271 

    상세보기 crossref

  15. ASCE task committee on definition of criteria for evaluation of watershed models. 1993. Criteria for evaluation of watershed models. Journal of Irrigation Drainage Engineering 119(3): 429-442 

    상세보기 crossref

  16. Beasley, D.B. and L.F. Huggins. 1981. ANSWERS Users Manual. EPA 905/9-82-001. USEPA, Chicago, IL 

  17. Bicknell, B.R., J.C. Imhoff, J.L. Kittle, AS. Donigian and R.C. Johanson. 1993. Hydrological simulation program-FORTRAN (HSPF): User's manual for release 10.0. EPA 600/3-84-066. USEPA, Environmental Research Laboratory, Athenes, GA 

  18. Chen, Y.D., R.F. Carsel, S.C. Mccutcheon and W.L. Nutter. 1998a. Stream temperature simulation of forested riparian areas: I. Watershed-scale model development. Journal of Environmental Engineering-ASCE 124: 304-315 

    상세보기 crossref

  19. Chen, Y.D., S.C. Mccutcheon, D.J. Norton and W.L. Nutter. 1998b. Stream temperature simulation of forested riparian areas: II. Model application. Journal of Environmental Engineering-ASCE 124: 316-328 

    상세보기 crossref

  20. Choi, K.S. and J.E. Ball. 2002. Parameter estimation for urban runoff modeling. Urban Water 4: 31-41 

    상세보기 crossref

  21. Donigian, A.S. and N.H. Crawford. 1976. Modeling nonpoint pollution from the land surface. EPA 600/3-EP76083. Environmental Research Laboratory, Athens, Georgia 

  22. Donigian, A.S., J.C. Imhoff, B.R. Bicknell and J.L. Kittle. 1984. Application Guide for Hydrological Simulation Program-FORTRAN (HSPF), EPA 

  23. Donigian, Jr., A.S. 2000. HSPF Training Workshop Handbook and CD. Lecture #19. Calibration and Verification Issues, Slide #LI9-22. EPA Headquarters, Washington Information Center, 10-14 January, 2000. Presented and prepared for U.S. EPA, Office of Water, Office of Science and Technology, Washington, D.C 

  24. Endreny, T.A., C. Somerlot and J.M. Hassett. 2003. Hydrograph sensitivity to estimates of map impervious cover: a WinHSPF BASINS case study. Hydrological process 17: 1019-1034 

    상세보기 crossref

  25. Gallagher M. and J. Doherty. 2005. Parameter estimation and uncertainty analysis for a watershed model. Environmental Modeling & Software, p. 1-21 

  26. Ham, J.H. 2005. Nonpoint source pollution control using constructed wetlands and integrated watershed modeling, Ph,D. diss., Konkuk University 

  27. Jeon, J.H. 2005. BASINS/HSPF-Paddy development for watershed management Korea. Ph,D. diss. Konkuk University 

  28. Johnson, M.S., W.F. Coon, V.K. Metha, T.S. Steenhuis, E.S. Brooks and J. Boll. 2003. Application of two hydrologic models with different runoff mechanisms to a hillslope dominated watershed in the northeastern US: a comparison of HSPF and SMR. Journal of Hydrology 284: 57-76 

    상세보기 crossref

  29. Kang, M.S., S.W. Park, J.J. Lee and K.H. Yoo. 2006. Applying SWAT for TMDL programs to a small watershed containing rice paddy fields. Agricultural water management 79: 72-92 

    상세보기 crossref

  30. Knisel, W.G. 1980. CREAMS: A field-scale model for chemicals, runoff, and erosion from agricultural management systems, conservation research report, No. 26. U.S. Department of Agriculture, Washington, D.C 

  31. Mallin, M.A., S.H. Ensign, T.L. Wheeler and D.B. Mayes. 2002. Pollutant removal efficacy of three wet detention ponds. Journal of Environmental Quality 31(2): 654-660 

    상세보기 crossref

  32. Nash, J.E. and J.V. Sutcliffe. 1970. Riverflow forecasting through conceptual model. Journal of Hydrology 10(3): 282-290 

    상세보기 crossref

  33. USEPA. 1983. Results of the Nationwide Urban Runoff Program. Final Report, Water Plan. Div. Washington, D.C 

  34. USEPA. 1997. Compendium of tools for watershed assessment and TMDL development. EPA 841-B-97-006. U.S. Environmental Protection Agency, Assessment and watershed protection division, Washington, D.C 

  35. USEPA. 2001a. Better Assessment Science Integrating point and Nonpoint Sources, BASINS Version 3.0 User's Manual. EPA 823-B-01-001. Washington, D.C 

  36. USEPA. 2001b. WinHSPF Version 2.0 User's Manual. EPA 68-C-98-010. Washington, D.C 

  37. Wu, J.S., R.E. Holman and J.R. Dorney. 1996. Systematic evaluation of pollutant removal by urban wet detention ponds. Journal of Environmental Engineering-ASCE 122(11): 983-988 

    상세보기 crossref

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로