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토지이용변화에 따른 미계측 유역의 기저유출량 산정 및 평가
Estimation and assessment of baseflow at an ungauged watershed according to landuse change 원문보기

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.16 no.4, 2014년, pp.303 - 318  

이지민 (국립강원대학교 지역건설공학과) ,  신용철 (APEC 기후센터) ,  박윤식 (국립강원대학교 지역건설공학과) ,  금동혁 (국립강원대학교 지역건설공학과) ,  임경재 (국립강원대학교 지역건설공학과) ,  이승오 (홍익대학교 토목공학과) ,  김형수 (인하대학교 토목공학과) ,  정영훈 (국립강원대학교 환경연구소)

초록
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기후변화와 도시화는 기저유출하천유량에 미치는 계절별 특성에 변동성을 초래한다. 이러한 기저유출의 변동성은 수생태의 혼란을 유발할 뿐만 아니라 불안정한 수자원 관리를 초래할 수 있다. 토지이용변화는 직접유출과 기저유출에 영향을 주며, 결과적으로 다른 수문순환 요소들에게 미치게 된다. 일반적으로 기저유출은 관측된 하천유량을 통해 산정되지만, 모델링의 유량 예측을 통해서 미계측 유역의 기저유출량 산정에 유용하게 사용 될 수 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 1) RECESS 통해 alpha factor를 산정한 후, SWAT 모형에 적용하여 보정 예측을 향상시키고, WHAT 시스템을 미계측 유역의 적용하여 기저유출을 분석하며, 3) 토지이용변화에 따른 기저유출 특성을 평가하는 것이다. 이러한 목적으로 미계측 지역인 갑천 유역에 Period 1(1990-1996)과 Period 2(2000-2006)로 설정하여 적용하였다. RECESS를 통해 alpha factor를 산정한 후, SWAT 모형 보정에 적용한 결과는 유량예측의 정확성을 향상시키고, 기저유출의 특성인 감수부분도 반영되었다. 두기간 사이의 연평균 기저유출을 비교했을 때 토지이용변화는 연평균 기저유출량에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 두기간 사이의 계절별 기저유출의 분포를 비교했을 때 토지이용변화는 기저유출의 계절별 특성에서 큰 상이성을 초래했다. 따라서 토지이용변화로 인한 갑천 유역의 유량 및 기저유출의 변동성은 금강 본류로 전달되기 때문에 계절별 변화에 따라 전략적으로 분석 및 관리가 필요하다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Baseflow gives a significant contribution to stream function in the regions where climatic characteristics are seasonally distinct. In this regard, variable baseflow can make it difficult to maintain a stable water supply, as well as causing disruption to the stream ecosystem. Changes in land use ca...

주제어

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  • Periods 1과 2로 나누어서 각각 4년 동안의 warming-up 기간을 제외하고, 2년 동안을 보정기간으로 설정하였다. 본 연구는 계측유역에서 보정된 매개 변수들이 미계측 유역에서도 동질하다는 가정아래 수행되었다. 그러나 매개변수들은 기후자료와 토지이용도에 다르게 보정되기 때문에 본 연구에서는 Period 1과 Period 2 에 대해 각각 SWAT을 보정하고 미계측 유역에서의 유량을 예측하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수문현상에 변동성을 초래하는 대표적 요소는 무엇이 있는가? 기후변화, 지하수 이용, 토지이용변화는 수문현상에 변동성을 초래하는 대표적인 요소들이다(Ferguson et al., 2012; Li et al.
수문반응에 직접적인 영향을 주는 지역은 무엇이 있는가? 특히 토지이용변화는 수문요소인 침투량과 증발산에 영향을 주며, 연쇄적으로 다른 수문요소에도 영향을 주어 수문순환의 변화를 초래한다. 도시화로 증가되는 건물, 도로, 압축토양, 지하주차장과 같은 불투수층 지역은 수문반응에 직접적인 영향을 준다 (Shuster et al., 2005; Ogden et al.
SWAT 모형은 전체적인 유량을 모의하는데 어떤 문제가 발생할 수 있는가? SWAT 모형은 강우유출 모의 시기저유출의 특성을 표현하고자 감수부와 관련 있는 매개변수 (alpha factor)를 가지고 있다. 그러나 앞에서 언급한 것처럼 SWAT의 보정은 많은 매개변수들의 조합으로 수행되기 때문에 첨두유량과 저유량을 포함한 전체적인 유량을 모의하는데 있어 일부 매개변수들에 의해 왜곡된 결과를 얻을 수 있다. 이러한 이유로 SWAT의 보정과정에서 기저유출의 특성을 정확히 반영하기는 힘들다.
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