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기저유출을 고려한 비점오염 유출특성 분석과 원단위 검증에 관한 연구
A Study on the Analysis of Non-point Source Runoff Characteristics and Verification of Unit Pollutant Load Considering Baseflow Runoff 원문보기

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.19 no.3, 2017년, pp.279 - 286  

박재범 ((주)다온솔루션) ,  갈병석 ((주)다온솔루션) ,  이철구 (국립환경과학원 금강물환경연구소) ,  홍선화 (국립환경과학원 금강물환경연구소) ,  최무진 (국립환경과학원 금강물환경연구소)

초록
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본 연구에서는 기저유출을 고려한 관측 자료 기반 오염부하량을 이용하여 비점오염 유출특성과 신규 원단위의 활용 가능성을 검토하였다. 이를 위해 금강 수계 주원천 유역의 9개 강우사상을 대상으로 디지털 필터 기법을 이용하여 유출성분을 분리하고 수치적분법을 적용하여 비점오염부하량을 산정하였다. 연구결과 비점오염 평균 기여율은 BOD 31.34%, T-N 58.94%, T-P 50.42%로 BOD의 경우 기저유출의 영향이 큰 것으로 분석되었다. 또한, 신 원단위를 적용한 오염부하량이 구 원단위를 적용한 경우에 비해 관측부하량에 근접하는 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 효율적인 유역의 수질관리를 위해서는 직접유출에 따른 오염부하뿐만 아니라 기저유출에 따른 오염부하 관리도 필요함을 의미한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the characteristics of non-point source pollution runoff and the possibility of using new unit load were investigated by using pollutant load based on monitoring data considering baseflow. For this purpose, the components of hydrograph were separated by using digital filter method and...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 BFImax를 이용하여 유역 내 대수층 특성을 고려하여 기저유출을 분리하여 사용자의 주관적인 요소를 배제하여 사용할 수 있는 Eqn. 4와 같은 Eckhardt 필터를 이용하여 기저유출을 분리하였다.
  • 본 연구의 목적은 기저유출을 고려한 관측자료 기반 오염부하량을 이용하여 비점오염 유출특성 해석과 신규 원단위의 활용 가능성을 검토하는데 있다. 수문곡선 분리를 위해 Eckhard 필터를 이용한 디지털 필터 기법을 적용하여 주원천 유역의 9개 강우사상의 유출 성분을 분리하였으며, 강우 시 직접유출에 의한 비점오염부하량의 기여율을 정량적으로 산정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
종합적인 하천관리를 위해 필요한 것은 무엇인가? 종합적인 하천관리를 위해서는 오염부하량을 정량적으로 산정하는 것이 필수적이다. 이를 위해 우리나라는 광범위 또는 미계측 지역의 비점오염원을 정량화하기 위한 물관리 정책의 도구로써 원단위를 1980년대부터 활용하고 있다.
비점오염원의 발생오염 정량화가 어려운 이유는 무엇인가? 하천유역의 수질개선을 위한 정부의 수질오염관리 정책은 점오염원 위주의 관리에서 비점오염원을 통합한 종합적인 관리 정책으로 변화되고 있다. 비점오염원은 토지이용특성, 강우사상, 지역별 오수·우수 관리시스템 등 다양한 요인에 따라 발생정도가 다르므로 시간적·공간적 특성에 따른 발생오염에 대한 정량화가 매우 어렵다(Ahn et al., 2013).
국내에서 오염부하량을 정량적으로 산정하기 위해 사용하는 것은 무엇인가? 종합적인 하천관리를 위해서는 오염부하량을 정량적으로 산정하는 것이 필수적이다. 이를 위해 우리나라는 광범위 또는 미계측 지역의 비점오염원을 정량화하기 위한 물관리 정책의 도구로써 원단위를 1980년대부터 활용하고 있다. 1995년 전국을 4대강 수역으로 구분하고 대지, 논, 밭, 임야 등 5개 토지이용별 비점오염원 유출량을 실측 조사한 자료가 현재 사용 중인 비점오염원 원단위의 근거가 되고 있다.
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참고문헌 (12)

  1. Ahn, TW, Bum, BS, Kim, TH, Choi, IS, Oh, JM. (2013). An analysis of first flush phenomenon of non-point source pollution during rainfall-runoff events from impervious area, the Korean Society of Environmental Engineers, 35(9), pp. 643-653. [Korean Literature] 

  2. Arnold, J. G. and Allen, P. M. (1999). Automated methods for estimating baseflow and ground water recharge from streamflow records, J. of the American Water Resources Association, 35, pp. 411-424. 

  3. Cho, YS, Lee, HS, Jung, YR, Choi, JK, Chung, SW (2007). Separation of runoff components using digital filter method and non-point source load estimation, J. of Korea Water Resource Association, Proceedings of the 2007 Conference of the Korea Water Resource Association, pp. 2069-2073. [Korean Literature] 

  4. Choi, YH, Park, YS, Ryu, JC, Lee, DJ, Kim YS, Choi, JD, Lim, KJ. (2014). Analysis of baseflow contribution to streamflow at several flow stations, J. of Korean Society on Water Environment, 30(4), pp. 441-451. [Korean Literature] 

  5. Choi, YH, Kum, DH, Ryu, JC, Jung, YH, Kim, YS, Jeon, JH, Kim, KS, Lim, KJ (2015). A study of total nitrogen pollutant load through baseflow analysis at the watershed, J. of Korean Society on Water Environment, 31(1), pp. 55-66. [Korean Literature] 

  6. Eckhardt, K. (2005). How to construct recursive digital filters for baseflow separation, Hydrological Processes, 19, pp. 507-515 

  7. Hong, JY, Lim, KJ, Shin, YC, Jung, YH (2015). Quantifying contribution of direct runoff and baseflow to rivers in Han River System, South Korea, J. of Korea Water Resource Association, 48(4), pp. 309-319. [Korean Literature] 

  8. Jung, YH, Lim, KJ, Kim, HS (2014). Estimation of baseflow considering recession characteristics of hydrograph, J. of Wetlands Research, 16(2), pp. 161-171. [Korean Literature] 

  9. Lyne, V. D. and Hollick, M. (1979). Stochastic time-variable rainfall-runoff modeling, Proceedings of Hydrology and Water Resources Symposium, Institution of Engineers Australia, Perth, pp. 89-92. 

  10. Ministry of Environment(2014). Revised contents for nonpoint source unit load and application plan, Non-point source workshop. [Korean Literature] 

  11. Shin, DS (2007). Basic monitoring concept for revised unit-load on nps, J. of Korean Society on Water Quality, 23(4), pp. 429-433. [Korean Literature] 

  12. Sloto, R. a. and Crouse, M. Y. (1996). HYSEP: A computer program for streamflow hydrograph separation and analysis, U.S. Geological Survey Water-resources Investigations Report 96-4040, United States Geological Survey, Reston, Virginia, pp. 1-54. 

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