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[국내논문] 자연하안조성을 위한 SWAT-K 모의치 기반 유황 분석
Analysis of Flow Duration Based on SWAT-K Simulation for Construction of Natural Riparian 원문보기

한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences, v.20 no.11, 2011년, pp.1457 - 1464  

김남원 (한국건설기술연구원 수자원연구실) ,  이정우 (한국건설기술연구원 수자원연구실) ,  정일문 (한국건설기술연구원 수자원연구실) ,  김지태 (한국건설기술연구원 수자원연구실)

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In this study, the method of estimating hydrologic information (water depth, submerged period etc.) on the proper selection of construction point and scale as well as vegetation type suggested for the design of natural riparian rehabilitation structure. Long-term comprehensive watershed model SWAT-K...

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문제 정의

  • 본 연구에서 검토하고자 하는 방틀은 평창강 상안미 수위관측소 상류 1 km지점에 자연하안을 유도하고 습지를 조성하기 위한 목적으로 시공되었다(Fig. 1). 방틀이 설치된 지점으로 하천수가 소통되어 자연적인 하안 선형을 유도하고 방틀과 방틀 사이에 습지를 조성하고자 한 것이다.
  • 이를 위해서는 방틀 및 저류조의 설치 위치 위로 하천수가 흘러야 하며, 하안을 유도하고 습지를 조성․유지하기 위해서 어느 정도의 기간 동안 방틀 및 저류조가 침수되어야 하는지, 어느 정도의 유량이 필요한지 등에 관한 분석이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 한국형 유역수문 모형 SWAT-K(Kim 등, 2009)를 이용하여 장기유출 정보를 모의하고 이를 바탕으로 유황 분석을 실시하여 적용 방틀공법의 수문학적 적절성을 평가하였다.
  • 본 연구에서는 자연하천 복원 공법 설계시 공법의 적용 위치, 규모, 제원 등을 선정하기 위한 수문학적 정보 및 하천의 수문학적 특성에 적합한 식생을 선정하기 위한 수심, 침수기간 정보를 제공하기 위한 기법을 제시하고 평창강 상안리 수위표 지점에 대해 시험적용을 수행한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자연하안 조성을 위한 공법 설계 시에는 무엇이 필요한가? 한편, 자연하안을 조성하기 위해 다양한 공법들이 적용되고 있는데 이러한 공법들이 효율적으로 기능을 발휘하기 위해서는 대상하천의 수문학적 특성에 대한 분석이 수행되어야 한다(김 등, 2010). 자연하안 조성을 위한 공법 설계시 공법의 적용 위치, 규모, 제원 등을 선정하기 위해서는 대상 하천의 유량, 수심 등에 대한 수문학적 정보가 필요하다. 그러나 이러한 정보를 정량적으로 분석·제공할 수 있는 기법에 대한 연구는 아직까지 초기 단계에 머무르고 있으며, 실제로 자연형 하천공법을 적용할 때 수문학적 정보가 충분하게 반영되고 있지 못하고 있는 실정이다.
생태하천 조성 시에는 어떤 정보가 필요한가? kr). 이렇게 생태하천 조성을 위해서는 하안에 조성될 식생의 종류와 분포 및 적용 공법에 관한 정보 뿐만 아니라, 기본적으로 복원하고자 하는 하천 구간에 흐르는 유량특성에 관한 정보가 필요하다. 하천수량이 연중 풍부한 구간인지, 홍수시에 간헐적으로 흐르는 구간인지, 지하수 유출량이 많아 평상시에도 충분한 수량이 공급되는 구간인지 등을 파악하여 생태하천을 조성하는데 필요한 유량이 공급될 수 있는지를 우선적으로 평가해야 한다.
생태와 수문학과 관련된 연구로는 무엇이 있는가? 생태와 수문학의 관련 연구는 1960년대부터 이루어졌으며, 생태학자들과 수문학자들의 초기 공동연구로서 댐 하류의 하천유량 관리를 위해 어류의 필요유량에 대한 연구가 1970년대에 시작되었다. 이와 같은 연구의 일환으로 하천유량 증분 방법(Instream Flow Incremental Methodology, IFIM)과 물리적 서식지 모의 시스템(Physical HABitat SIMulation system,PHABSIM) 등이 미국 어류 야생동물관리국(US Fish and Wildlife Service)에 의해서 개발되었다(Bovee,1982). PHABSIM은 수리학적 모형과 결합되는데, 이는 비유량에 대한 하도의 가중 가용면적(Weighted Usable Area; WUA)을 산출하기 위한 특정 종(species), 서식단계(life stage)에 대한 수심, 유속, 유량, 서식지 최적 환경 정보의 현장 측정자료에 의해 보정된다.
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참고문헌 (17)

  1. 교육과학기술부, 2007, 지표수 수문성분 해석시스템 개발, 21세기 프론티어 연구사업 수자원의 지속적 확보기술개발 사업 2단계 연구보고서(2-2-2). 

  2. 김남원, 정일문, 김지태, 이정우, 2010, 자연하안 조성 공법 설계를 위한 유황분석, 한국수자원학회 학술발표회 논문집, 1365-1369. 

  3. 김남원, 김지태, 정일문, 이정우, 2009, 수변 식생대 조성에 따른 생태수문학적 특성 분석, 한국물환경학회지, 25(6), 910-915. 

  4. Arnold, J. G., Williams, J. R., 1987, SWRRB-A watershed scale model for soil and water resources management In V.P. Singh(ed) Computer models of watershed hydrology, Water Resources Publications, 847-908. 

  5. Arnold, J. G., Williams, J. R., Maidment, D. R., 1995, "Continuous time water and sediment routing model for large basins", Journal of Hydraulic Engineering, 121(2), 171-183. 

  6. Arnold, J. G., Allen, P. M., Bernhardt, G., 1993, A comprehensive surface- groundwater flow model, Journal of Hydrology, 142, 47-69. 

  7. Bovee, K. K., 1982, A guide to stream habitat analysis using the instream flow incremental methodology. US Fish and Wildlife Service FWS/OBS-82/26. Department of the Interior, Washington DC, USA. 

  8. Gassman, P. W, Reyes, M. R., Green, J. G., Arnold, J. G., 2007, The soil and water assessment tool: Historical development, applications, and future research directions. Transactions of the ASABE, 50(4), 1211-1250. 

  9. Kim, N. W., Won, Y. S., Lee, J., Lee, J. E., Jeong, J., 2011, Hydrological Impacts of Urban Imperviousness in White Rock Creek Watershed, Transactions of the ASABE, 54(5) (In Press). 

  10. Kim, N. W., Chung, I. M., Won, Y.S ., Arnold, J. G., 2008, Development and application of the integrated SWAT-MODFLOW model, Journal of Hydrology, 356, 1-16. 

  11. Kim, N. W., Chung, I. M., Kim, C., Lee, J., Lee., J. E., 2009, Development and applications of SWAT-K (Korea). In: Soil and Water Assessment Tool (SWAT) Global Applications (Eds. J. Arnold et al.), Special Publication No. 4, World Association of Soil and Water Conservation, Bangkok, Thailand. 

  12. Kim, N. W., Lee, J., 2008, Temporally weighted average curve number method for daily runoff simulation, Hydrological Processes, 22, 4936-4948. 

  13. Kim, N. W., Lee, J., 2010, Enhancement of the channel routing module in SWAT, Hydrological Processes, 24, 96-107. 

  14. Knisel, W. G., 1980, CREAMS: A field scale model for chemicals, runoff, and erosion from agricultural management systems, USDA Conservation Research Report, 26. 

  15. Leonard, R. A., Knisel, W. G., Still, D. A., 1987, "GLEAMS: Groundwater loading effects on agricultural management systems", Trans. ASAE, 30(5), 1403-1428. 

  16. Neitsch, S. L., Arnold, J. G., Kiniry, J. R., Willams, J. R., 2005, Soil and Water Assessment Tool: the theoretical documentation (version 2005), U.S. Agicultural Reasearch Service. 

  17. http://www.ecowater.re.kr/. 

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