고랭지 밭 밀집지역 다단계 침사지의 강우-유출 오염물질 제거 효율 - 소양호 상류의 자운지구를 중심으로 - Pollutants Removal Efficiency of Rainfall-runoff from Dense Highland Field Areas in Multistage Sedimentation Basins - Focused on Jaun Area in Upstream Watershed of Lake Soyang -원문보기
홍천군 내면 자운지구에는 고랭지 채소밭이 밀집되어 있어서 우기에는 고랭지 밭에서 많은 토사가 유출되어 소양호 탁도와 수질에 큰 영향을 미치고, 하류의 수도권 상수원에도 악영향을 준다. 본 연구에서는 고랭지밭 지역의 토사유출 저감을 위한 여러 BMPs 시설 중에서 많은 비용이 들지만 우리나라에서의 실측 조사 결과가 거의 없는 다단계 침사지에 대해서 강우시 유출입수를 실측 조사하고, 비점원오염물질 삭감효율을 분석하였다. 자운지구의 자운리 786번지와 자운리 628-2번지 다단계 침사지에서 2차례 강우에 대해서 침사지의 SS 제거효율을 분석한 결과 35%~62%의 삭감율을 보였다. BOD는 약 24%~55%, TP는 약 35%~58%의 오염부하가 삭감되었다. 이 지역 다단계 침사지의 실측 효율은 이론적인 효율보다 다소 낮지만 현재 설치되어 있는 침사지를 적절하게 관리하면 효율을 더 높일 수 있고, 추가적인 침사지 설치를 통해 흙탕물 관리를 효과적으로 할 수 있다.
홍천군 내면 자운지구에는 고랭지 채소밭이 밀집되어 있어서 우기에는 고랭지 밭에서 많은 토사가 유출되어 소양호 탁도와 수질에 큰 영향을 미치고, 하류의 수도권 상수원에도 악영향을 준다. 본 연구에서는 고랭지밭 지역의 토사유출 저감을 위한 여러 BMPs 시설 중에서 많은 비용이 들지만 우리나라에서의 실측 조사 결과가 거의 없는 다단계 침사지에 대해서 강우시 유출입수를 실측 조사하고, 비점원오염물질 삭감효율을 분석하였다. 자운지구의 자운리 786번지와 자운리 628-2번지 다단계 침사지에서 2차례 강우에 대해서 침사지의 SS 제거효율을 분석한 결과 35%~62%의 삭감율을 보였다. BOD는 약 24%~55%, TP는 약 35%~58%의 오염부하가 삭감되었다. 이 지역 다단계 침사지의 실측 효율은 이론적인 효율보다 다소 낮지만 현재 설치되어 있는 침사지를 적절하게 관리하면 효율을 더 높일 수 있고, 추가적인 침사지 설치를 통해 흙탕물 관리를 효과적으로 할 수 있다.
Highland fields are concentrated in the Jaun area of Hongcheong-gun, a large amount of sediments are discharged from the highland fields. The sediment runoff affect the turbidity and water quality of the Soyang Lake, furthermore adversely affect water supply source of the capital region. There are s...
Highland fields are concentrated in the Jaun area of Hongcheong-gun, a large amount of sediments are discharged from the highland fields. The sediment runoff affect the turbidity and water quality of the Soyang Lake, furthermore adversely affect water supply source of the capital region. There are several kinds of BMPs(Best management practices) to decrease the sedimentrunoff from the highland fields. Although construction cost of multistage sedimentation basins is very high, there is no actual survey data for the removal efficiency of suspended sediments and water quality in our country. In this study, stormwaterinflow and outflow of the multistage sedimentation basins were surveyed, and the removal efficiency of nonpoint source pollutants were analyzed. The stormwater survey results fortwo rainfall events show thatremoval efficiencies of SS, BOD and TP loads in the multistage sedimentation basins are 35%~62%, 24%~55%, 35%~58%, respectively. Although the measured efficiencies of the basins were lower than the theoretical efficiency, the proper operation and management can improve the removal rate of the basins. Turbid water problem in the upper parts of the Soyang River can be managed effectively through the additional installation of multistage sedimentation basins.
Highland fields are concentrated in the Jaun area of Hongcheong-gun, a large amount of sediments are discharged from the highland fields. The sediment runoff affect the turbidity and water quality of the Soyang Lake, furthermore adversely affect water supply source of the capital region. There are several kinds of BMPs(Best management practices) to decrease the sedimentrunoff from the highland fields. Although construction cost of multistage sedimentation basins is very high, there is no actual survey data for the removal efficiency of suspended sediments and water quality in our country. In this study, stormwaterinflow and outflow of the multistage sedimentation basins were surveyed, and the removal efficiency of nonpoint source pollutants were analyzed. The stormwater survey results fortwo rainfall events show thatremoval efficiencies of SS, BOD and TP loads in the multistage sedimentation basins are 35%~62%, 24%~55%, 35%~58%, respectively. Although the measured efficiencies of the basins were lower than the theoretical efficiency, the proper operation and management can improve the removal rate of the basins. Turbid water problem in the upper parts of the Soyang River can be managed effectively through the additional installation of multistage sedimentation basins.
본 연구에서는 고랭지밭 지역의 토사유출 저감을 위한 여러 BMPs 시설 중에서 많은 부지면적과 건설비가 필요하고 목표하는 효과를 거두기 위해서는 적절한 관리와 운영이 필수적인 다단계 침사지에 대해서 강우시 유출입 수를 실측 조사하고, 비점원오염물질 삭감효율을 분석하였다. 먼저 국내외의 고랭지밭 침사지 및 저류지의 효율 관련 연구와 고랭지밭 토사유출에 관한 관련 연구를 조사하였다.
제안 방법
우리나라에서는 비점오염물질을 제거하기 위한 다단계 침사지의 실측 제거효율에 대한 연구가 드물고, 특히 고랭지밭 지역에 대한 실측조사는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 홍천군 내면 자운리의 고랭지밭 밀집 지역의 토사유출을 저감시키기 위하여 설치한 2개 다단계 침사지에서 강우시 유입 및 유출 수질과 유량을 실측 조사하여 비점오염물질 저감효과를 분석하고, 강우유출수 입도분석을 통해서 기존 침사지의 이론적인 부유물질 제거효율울 산정하여 실측효율과 비교 분석하였다. 아울러 홍천 자운지구에 기존에 설치되어 있는 다단계 침사지의 효율적인 관리방안을 모색한다.
대상 데이터
0%에 달한다. 2015년 시점의 주요 재배작물은 감자, 무, 배추 등의 일년생 작물이며 생산량은 각각 13,132 M/T, 6,300 M/T, 6,127 M/T이고, 재배면적은 각각 445 ha, 250 ha, 226 ha이다. 이 지역 농경지 토양의 물리화학성을 개선하여 생산성을 높이기 위해서 4월 ~ 5월 경까지 객토를 하고 파종 직후에는 홍수기가 도래하여 나지 상태에서 많은 비가 오기 때문에 많은 토사가 유출되고 있다.
자운지구 침사지에는 관리인이 있어서 유입부 유출부의 수문관리 등의 업무를 하고 있고, 여름철 전에 준설을 시행하고 있으나 모든 다단계침사지가 최적의 상태로 운영되고 있지는 않다. 이중에서 본연구의 강우 조사 시점에 정상적으로 운영되고 있는 786번지, 628-2번지 2개소의 침사지를 대상으로 7월 1일~2일, 10월 1일~4일 2개 강우사상에 대해 각 침사지유입 및 유출부의 유량 및 수질조사를 실시하였다. 유량은 단면조사와 유속계를 이용해서 실측하고, 수질은 채취한 현장시료를 실험실로 운반하여 분석하였다.
성능/효과
자운지구의 자운리 786번지와 자운리 628-2번지 다단계 침사지에서 2차례 강우에 대해서 침사지의 SS 제거효율을 분석한 결과 35%~62%의 삭감율을 보였다. BOD는 약24%~55%, TP는 약 35%~58%의 오염부하가 삭감되어서 자운리 786번지와 자운리 628-2번지 다단계 침사지는 적절하게 운영되고 있다.
자운지구의 자운리 786번지와 자운리 628-2번지 다단계 침사지에서 2차례 강우에 대해서 침사지의 SS 제거효율을 분석한 결과 35%~62%의 삭감율을 보였다. BOD는 약24%~55%, TP는 약 35%~58%의 오염부하가 삭감되어서 자운리 786번지와 자운리 628-2번지 다단계 침사지는 적절하게 운영되고 있다.
자운리 786번지 다단계 침사지에 대해서 현재 설치된 제원에 대한 부유물질 제거효율을 검토하였다. 현재 설치된 자운리 786번지 침사지의 수면적으로 10월 1일~4일과 7월 1일~2일 강우시 이론적인 부유물질 제거효율은 각각 89.3%, 71.3%로 산정되었고, 실제 측정된 침사지의 효율은 이보다 각각 61%, 23% 낮게 나타났다.
후속연구
고랭지밭 지역의 침사지에는 많은 토사의 유입으로 침전부의 부피가 줄어들므로 침사지를 효율적으로 운영하기 위해서 2.5m 정도의 수심을 확보하는 것이 필요하다. 아울러 침사지 인근 주민들이 침사지 관리에 자발적으로 참여할 수 있는 체계 구축과 추가적인 침사지 설치와 침사지 퇴적토의 적절한 관리를 통해서 이 지역 흙탕물 관리를 효과적으로 할 수 있다.
5m 정도의 수심을 확보하는 것이 필요하다. 아울러 침사지 인근 주민들이 침사지 관리에 자발적으로 참여할 수 있는 체계 구축과 추가적인 침사지 설치와 침사지 퇴적토의 적절한 관리를 통해서 이 지역 흙탕물 관리를 효과적으로 할 수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고랭지 채소밭이 분포하고 있는 곳은?
홍천군 내면 자운리 일대에는 고랭지 채소밭이 밀집되어 분포하고 있다. 집중호우가 발생하는 우기에는 고랭지 밭으로 부터 많은 토사가 유출되어 하류의 내린천과 소양강을 거쳐서 소양호 탁도와 수질에 큰 영향을 미친다.
집중호우가 소양호 탁도와 수질에 영향을 끼친 예는?
집중호우가 발생하는 우기에는 고랭지 밭으로 부터 많은 토사가 유출되어 하류의 내린천과 소양강을 거쳐서 소양호 탁도와 수질에 큰 영향을 미친다. 특히 2006년 7월에는 소양호유역에 태풍 에위니아로 인한 집중호우가 발생하여 인제기상관측소 기준으로 8일간 총 670mm, 시간 최대 66mm의 비가 내렸다. 이로 인해 소양호 유역으로부터 다량의 토사가 소양호로 유입되고, 유입 된 토사는 소양호 내부에서 호수의 성층현상으로 인해 장기간 호수 내에 체류하였다가 방류되므로 소양호 탁도가 20NTU 이상으로 지속된 일수가168일에 달했다(Kim & Jung 2007). 이와 같이 집중호우가 빈번하게 발생하는 홍수기에는 소양호에 다량의 비점오염물질이 유입되어 탁수 현상을 유발시키고 있는 실정이다.
침사지를 효율적으로 운영하기 위해 필요한 사안은?
고랭지밭 지역의 침사지에는 많은 토사의 유입으로 침전부의 부피가 줄어들므로 침사지를 효율적으로 운영하기 위해서 2.5m 정도의 수심을 확보하는 것이 필요하다. 아울러 침사지 인근 주민들이 침사지 관리에 자발적으로 참여할 수 있는 체계 구축과 추가적인 침사지 설치와 침사지 퇴적토의 적절한 관리를 통해서 이 지역 흙탕물 관리를 효과적으로 할 수 있다.
참고문헌 (14)
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