본 연구는 댐 건설 전 후 항공사진을 활용하여 댐 하류하천의 사주와 식생의 면적변화, 변화지수, 변화정도와 경년변화를 비교 분석 하였다. 사주면적 변화를 분석한 결과, 댐 건설전의 사주면적은 하천면적의 38 %이었으나, 댐 건설후에는 21 %로 17 %가 감소하였으며, 변화지수는 $-0.9921{\sim}2.9528$ 이었다. 식생면적 변화를 분석한 결과, 댐 건설전의 식생면적은 하천면적의 11 %이었으나, 댐 건설후에 24 %로 13 %가 증가하였으며, 변화지수는 $-0.8908{\sim}12.0736$ 이었다. 안동댐, 임하댐, 합천댐의 사주와 식생의 경년변화를 분석한 결과, 사주면적은 연 $42,600m^2$씩 감소 하였으나 식생면적은 연 $51,700m^2$ 씩 증가하여, 사주면적의 감소 보다 식생면적의 증가가 큰 것으로 분석되었다.
본 연구는 댐 건설 전 후 항공사진을 활용하여 댐 하류하천의 사주와 식생의 면적변화, 변화지수, 변화정도와 경년변화를 비교 분석 하였다. 사주면적 변화를 분석한 결과, 댐 건설전의 사주면적은 하천면적의 38 %이었으나, 댐 건설후에는 21 %로 17 %가 감소하였으며, 변화지수는 $-0.9921{\sim}2.9528$ 이었다. 식생면적 변화를 분석한 결과, 댐 건설전의 식생면적은 하천면적의 11 %이었으나, 댐 건설후에 24 %로 13 %가 증가하였으며, 변화지수는 $-0.8908{\sim}12.0736$ 이었다. 안동댐, 임하댐, 합천댐의 사주와 식생의 경년변화를 분석한 결과, 사주면적은 연 $42,600m^2$씩 감소 하였으나 식생면적은 연 $51,700m^2$ 씩 증가하여, 사주면적의 감소 보다 식생면적의 증가가 큰 것으로 분석되었다.
In this study, area variation, index and degree of alteration, temporal variation of the sandbar and vegetation were analyzed using aerial photographs during the pre and post dam construction at the downstream of dam. Analysis result of the sandbar area was decreased 17 %. Sandbar area was 38 % of t...
In this study, area variation, index and degree of alteration, temporal variation of the sandbar and vegetation were analyzed using aerial photographs during the pre and post dam construction at the downstream of dam. Analysis result of the sandbar area was decreased 17 %. Sandbar area was 38 % of the channel areas at the pre dam, but 21 % at the post dam. Alteration indies of the sandbar were $-0.9921{\sim}2.9528$. Analysis result of the vegetation area was increased 13 %. Vegetation area was 11 % of the channel areas at the pre dam, but 24 % at the post dam. Alteration indies of the vegetation were $-0.8908{\sim}12.0736$. Temporal variation of the sandbar and vegetation were analyized at the An Dong dam, Im Ha dam, Hap Chun dam. Analysis result of the sandbar was decreased $42,600m^2$ per year, but vegetation was increased $51,700m^2$ per year. Sandbar area was decreasing more fast than vegetation area increasing.
In this study, area variation, index and degree of alteration, temporal variation of the sandbar and vegetation were analyzed using aerial photographs during the pre and post dam construction at the downstream of dam. Analysis result of the sandbar area was decreased 17 %. Sandbar area was 38 % of the channel areas at the pre dam, but 21 % at the post dam. Alteration indies of the sandbar were $-0.9921{\sim}2.9528$. Analysis result of the vegetation area was increased 13 %. Vegetation area was 11 % of the channel areas at the pre dam, but 24 % at the post dam. Alteration indies of the vegetation were $-0.8908{\sim}12.0736$. Temporal variation of the sandbar and vegetation were analyized at the An Dong dam, Im Ha dam, Hap Chun dam. Analysis result of the sandbar was decreased $42,600m^2$ per year, but vegetation was increased $51,700m^2$ per year. Sandbar area was decreasing more fast than vegetation area increasing.
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문제 정의
그러나 우리나라는 하천의 사주와 식생 변화에 관한 조사와 연구가 상당히 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 소양강댐 등 21개 댐을 대상으로 하류하천의 사주와 식생의 면적변화, 변화지수, 변화정도와 안동댐, 임하댐, 합천댐 하류하천의 사주와 식생 면적의 경년변화를 분석하였다.
따라서 본 연구에서는 항공사진과 수치지도, 현장조사, 비행촬영 정보 등을 모두 활용 분석 하여, 사주와 식생의 면적변화에 관한 전반적인 경향을 분석하는 목적으로 충분한 정도를 확보하고 있다고 판단되며, 항공사진 분석의 정확도를 고려하여 분석결과는 103m²의 단위로 제시하였다.
, 1989). 본 연구는 댐 하류하천에서 사주와 식생의 면적 변화에 국한하여 시행되었다. 따라서 향후 댐 하류하천의 사주 발달과 소멸과정과 사주내 식생의 종 다양성, 우점도, 천이 과정 등을 정밀조사 하여 댐이 하류하천의 환경과 생태계에 미치는 영향을 지속적으로 연구할 필요가 있다.
제안 방법
사주와 식생의 면적은 항공사진의 촬영 시기에 따라 차이가 크기 때문에 분석 대상의 항공사진이 같은 시기에 촬영된 영상을 대상으로 하였다. 그러나 같은 시기의 항공사진을 구입할 수 없는 경우에는 가장 가까운 시기의 자료를 입수하여 분석하였다(Table 1 참조).
따라서 분석의 정밀도를 높이기 위하여 국가수문정보시스템에서 제공하는 비행촬영정보와 하천정비기본계획의 도면정보를 병행하여 비교 · 분석하였다.
본 연구에서는 사주와 식생의 변화정도를 변화지수의 절대값이 0~0.33 범위 일때 “낮은 변화(Low alteration : L)”, 0.33~0.67은 “중간 변화(Moderate alteration : M)”, 0.68 이상은 “높은 변화(High alteration : H)" 로 분류하였다(Richter et al., 1996).
본 연구에서는 우리나라의 소양강등 21개 댐을 대상으로 하류하천의 사주와 식생의 면적변화, 변화지수, 변화정도와 경년변화를 분석하였으며, 결과를 정리하면 다음과 같다.
사주와 식생면적의 시간적 · 공간적 변화 특성은 국토지리정보원으로부터 댐 설치 전 · 후 항공사진을 구입하여 비교 · 분석하였다.
사주와 식생의 면적을 산정한 절차는 정사영상을 생성하기 위하여 국토지리정보원에서 구입한 항공사진을 표정(내부표정, 상호표정, 절대표정)을 거쳐 한장의 항공사진으로 모자이크 하고, 모자이크한 항공사진을 수치지도와 합성하여 AutoCad를 이용하여 수치지도상에서 사주와 식생의 면적을 산정하였다.
대상 데이터
사주와 식생의 경년변화를 분석하기 위해서는 항공 사진이 최소한 3개년 이상 필요하다. 따라서 21개 댐중 에서 3개년 이상의 항공사진이 입수된 안동댐, 임하댐, 합천댐을 분석대상으로 선정하였다.
본 연구에서는 댐 하류하천에서 사주와 식생면적의 시간적 · 공간적 변화특성을 분석하기 위하여 Fig. 1 및 Table 1과 같이 소양강댐 등 21개 댐의 하류하천을 대상으로 하였다.
사주면적은 하도내 사주를 식생면적은 하도식생을 대상으로 하여 산정하였다. 특히 식생면적은 항공사진으로 정확히 구분할 수 없는 경우 현장조사와 국가수자원정보 시스템에서 제공하는 비행촬영 사진 정보를 활용 하였다.
사주와 식생의 면적은 항공사진의 촬영 시기에 따라 차이가 크기 때문에 분석 대상의 항공사진이 같은 시기에 촬영된 영상을 대상으로 하였다. 그러나 같은 시기의 항공사진을 구입할 수 없는 경우에는 가장 가까운 시기의 자료를 입수하여 분석하였다(Table 1 참조).
사주면적은 하도내 사주를 식생면적은 하도식생을 대상으로 하여 산정하였다. 특히 식생면적은 항공사진으로 정확히 구분할 수 없는 경우 현장조사와 국가수자원정보 시스템에서 제공하는 비행촬영 사진 정보를 활용 하였다. 따라서 본 연구에서는 항공사진과 수치지도, 현장조사, 비행촬영 정보 등을 모두 활용 분석 하여, 사주와 식생의 면적변화에 관한 전반적인 경향을 분석하는 목적으로 충분한 정도를 확보하고 있다고 판단되며, 항공사진 분석의 정확도를 고려하여 분석결과는 103m²의 단위로 제시하였다.
이론/모형
본 연구에서는 변화의 정도를 지표로 나타낼 수 있는 변화지수(Degree of alteration)를 도입하여 분석하였다(Richter et al., 1996).
3) 안동댐, 임하댐, 합천댐의 사주와 식생의 경년변화 분석결과, 사주면적은 연평균 42,600 m²씩 감소하였으며, 식생면적은 연평균 51,700 m² 씩 증가하여, 사주면적의 감소 보다 식생면적의 증가가 현저가 높은 것으로 분석되었다.
댐 건설전 사주의 면적은 분석 구간내 하천면적의 평균 37 %이었으나, 댐 건설후 21 %로 16 %가 감소하였다.
댐 건설전 식생의 면적은 분석 구간내 하천면적의 11 %이었으나, 댐 건설후 24 %로 13 %가 증가하였다.
둘째, 천이단계(Transition)는 홍수빈도 저하, 지하수위 감소, 침수기간 감소, 수온 변화 등의 사주부 서식환경 변화로 수생식물은 소멸시키고, 달뿌리풀, 물억새, 갈대 등과 같은 준육상 식물이 활착하여 식생 피복율이 현저히 증가하고 개체수와 종다양성이 증가하는 등 일년생 구조에서 다년생 초본, 관목, 교목이 우세한 다층 구조로 천이한다.
또한 안동, 임하, 합천의 3개 댐의 사주와 식생의 경년변화 분석결과, 사주면적은 연평균 42,600 m²씩 감소하였으며, 식생면적 은 연평균 51,700 m² 씩 증가하였다.
0736으로 식생면적이 크게 증가하였다. 변화정도의 분석결과는 횡성, 광동, 화북의 3개 댐이 낮은변화(L), 충주, 섬 진의 2개댐이 중간변화(M), 소양강 등 15개 댐이 높은 정도(H)로 분류되었다. 소양강댐이 12.
댐 건설전 식생의 면적은 분석 구간내 하천면적의 11 %이었으나, 댐 건설후 24 %로 13 %가 증가하였다. 변화지수의 분석결과는 -0.8908 ~ 12.0736이었으며, 광동댐과 달방댐은 -0.2820과 -0.8908로 식생면적이 감소하였으나, 소양강 등 19개 댐은 0.2699 ~ 12.0736으로 식생면적이 크게 증가하였다. 변화정도의 분석결과는 횡성, 광동, 화북의 3개 댐이 낮은변화(L), 충주, 섬 진의 2개댐이 중간변화(M), 소양강 등 15개 댐이 높은 정도(H)로 분류되었다.
변화지수의 분석결과는 -0.9921 ~ 2.9528 이었으며, 소양강댐과 횡성댐은 0.9123과 2.9528로 사주면적이 증가하였으나, 충주 등 19개 댐은 -0.2599 ~ -0.9921로 사주면적이 크게 감소하였다. 변화정도의 분석결과는 달방, 섬진, 주암, 수어, 안동, 화북, 남강의 7개 댐이 “낮은변화(L)”, 장흥, 합천, 밀양의 3개댐이 중간변화(M), 소양강 등 11개 댐이 “높은정도(H)”로 분류되었 다.
본 연구 결과, 소양강 등 21개 댐의 사주면적은 댐 건설전에는 하천면적의 평균 38 %이었으나, 댐 건설후에는 21 %로 약 17 %가 감소하였다.
셋째, 안정단계(Maturation)는 다년생이 우세하며, 우점종이 몇 세대동안 스스로 교체하고 종다양성이 감소하게 된다.
후속연구
본 연구는 댐 하류하천에서 사주와 식생의 면적 변화에 국한하여 시행되었다. 따라서 향후 댐 하류하천의 사주 발달과 소멸과정과 사주내 식생의 종 다양성, 우점도, 천이 과정 등을 정밀조사 하여 댐이 하류하천의 환경과 생태계에 미치는 영향을 지속적으로 연구할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
댐의 목적은 무엇인가?
댐은 홍수기 동안 일시적으로 유입하는 홍수량을 저류하여 하류하천의 홍수를 조절하고, 갈수기 동안 발전과 안정적 용수공급을 목적으로 하고 있다. 따라서 댐으로 인하여 하류하천의 유량변화는 모래와 자갈로 형성된 이동상 사주를 고정화시키고 식생확대의 원인이 되고 있다(Shafroth et al.
사주는 무엇의 상호작용으로 형성되는가?
사주는 물과 유사의 상호작용으로 형성되는 하천의 형태중 하나이며 사련, 사구와 같은 소규모 하상형태에서 규모가 확대된 중규모 하상형태로써 지속적인 이동과 형태변화를 거듭한다. 그러나 댐 등과 같은 하천의 시설물과 유역의 인위적인 변화로 유발되는 유량과 유사 변화는 사주의 이동성이 둔화되고, 하도내 사주형태와 식생 분포에 커다란 변화를 가져오게 된다(최성욱 등, 2004; Gordon and Meentemeyer, 2006).
해외의 댐 하류하천의 사주와 식생에 관한 연구에는 무엇이 있는가?
외국에서는 Shafroth et al.(2002)이 미국의 Arozona의 댐 건설로 교란과 스트레스를 받고 있는 Williams River와 댐의 영향을 받지 않는 Santa Maria River의 하천식생의 변화에 관하여 연구하였다. Gordon and Meentemeyer(2006)가 California 유역 Russian River의 Warm Springs 댐 건설과 토지이용 변화가 하류하천의 지형과 식생변화에 미치는 시간적 공간적 영향을 분석 · 제시 하였고, Richard et al.(2005)은 미국 Wyoming주 Snake River의 Jackson Lake 댐 건설에 따라 하류하천에 홍수터의 지형과 식생변화에 관하여 연구하였다. Vanloocy and Martin (2005)은 Southwestren Kansas의 Cimarron River가 첨두 홍수량 감소로 하폭이 감소하고 하천 식생이 증가하였다고 연구 결과를 제시하였다. Jang and Shimizu(2007)는 식생의 밀도증가에 따른 저수로의 변동특성을 실내실험 및 수치모형을 적용하여 그 특성을 연구하였다.
참고문헌 (26)
건설기술연구원 (2000). 하도특성과 식생의 상관관계 분석, 건기연 2000-094
김진만, 이대영, 김경민, 최봉혁 (2007). “낙동강 유역하상재료의 공학적 특성평가.” 인천지역환경기술개발센터.하천복원 연구회, 하천환경 학술 심포지엄논문집, 하천환경학회, pp. 445-452
박봉진, 강기호, 정관수 (2008). “수문변화 지표법에 의한 다목적댐의 유량변화 분석.” 한국수자원학회 논문집, 한국수자원학회, 제41권, 제7호, pp. 711-723
Choi, S. U., Yoon, B. M., Woo, H.S. (2005). "Effects of Dam-Induced Flow Regime Change on Downsream River Morphology and Vegetation Cover in the Hwang River, Korea." River Research and Applications, vol. 21, pp. 315-325
Egger, G. (2007). "Floodplain Vegetation Models and Application in River Restoration." KICT, The 2nd international Workshop on River Environment, pp. 41-66
Gordon, E., Meentemeyer, R.K. (2006). "Effects of Dam Operation and Land Use on Stream Channel Morphology and Riparian Vegetation." Geomorphology, Vol. 82, pp. 412-429
Henriksen, J. A., Heasley, J., Kennen, J. G., Niewsand, S. (2006). "Users' Manual for the Hydroecological Integrity Assessment Process Software(including the New Jersey Assessment Tools)." U.S. Geological Survey, Biological Resources Discipline, Open File Report2006-1093
Jang, C. L., Shimusu, Y. (2007). "Vegetation Effects on the Morphological Behavior of Alluvial Channels." Journal of Hydraulic Research, Vol. 45, No. 6, pp. 763-772
Jorde, P.E. (2006). "Reservoir Operation and Ecosystem Losses." KICT, The 2nd international Workshop on River Environment, pp. 41-66
Julien P. Y. (2002). River Mechanics, Cambridge University Press
Merritt D. M., Cooper D. J. (2000). "Riparian Vegetation and Channel Change in Response to River Regulation : A Comparative Study of Regulated and Unregulated Stream in the Green River Basin, USA." Regulated River : Research & Management, No. 16, pp. 543-564
Nature Conservancy (2007). Indicators of Hydrologic Alteration Version 7 User's Manual
Richter, B. D., Baumgartner, Braun D. P., Powell J. (1998). "A Spatial Assessment of Hydrologic Alteration within a River Network." Regulated Rivers:Research & Management, No. 14, pp. 329-340
Richard, A. M., Mills, J. D., Wrazien, D. R., Bassett, B., Splinter, D. K. (2005). "Effects of Jacjson Lake Dam on the Snake River and its Floodplain Grand Teton National Park, Wyoming, USA." Geomorphology, No. 71, pp. 79-98
Richther, B. D., Baumgartner, J. F., Powell, J., Braun, D. P. (1996). "A Method for Assessing Hydrologic Alterations within Ecosystems." Conservation Biology, Vol. 10, No. 4, pp. 1163-1174
Shafroth P. B., Stromberg J. C., Patten D. T. (2002). "Riparian Vegetation Response to Altered Disturbance and Stress Regimes." Ecological Applications, Vol. 12, No. 1, pp. 107-123
Valoocy J. A., Martin C. W. (2005). "Channel and Vegetation Change on the Cimarron River, Southwestern Kansa, 1953-2001." Annals of the Association of american Geographers, Vol. 95, No. 4, pp. 718-739
Williams, G. P., Wolman, M. G. (1984). "Downstream Effects of Dams on Alluvial Rivers." U.S. Geology Survey Professional Paper 1286. pp. 1-83
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