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[국내논문] SWAT 모형을 이용한 밀양강본류 유황변동 분석연구
Miryang River Duration Variation Analysis Study Using SWAT Model 원문보기

한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집, 2007 May 17, 2007년, pp.137 - 141  

최영돈 (한국수자원공사 조사기획처.부산대학교 토목공학과) ,  신현석 (부산대학교 토목공학과) ,  강두기 (부산대학교 토목공학과) ,  강순구 (한국수자원공사 밀양댐관리단.부산대학교 토목공학과)

초록
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우리나라는 지역적 특성상 여름철에 강수량이 편중되어 있어 계절별로 하천유량의 편차가 매우 크게 나타나고 있다. 또한 계속되는 도시화와 산업화로 인하여 하천에서 다양한 형태의 취수와 이용이 이루어지고, 국민들의 수질향상 등에 대한 기대가 커짐에 따라 하천유량에 대한 양적 질적 요구가 증대되고 있다. 이에 효율적인 수자원운영을 위하여 다양한 형태의 수자원확보가 이루어지고 있으며, 이중 가장 대표적인 댐을 이용하여 운영에 따른 하류 하천에서의 유황개선효과에 대해서 유역 장기분포모의 모형 중 하나인 SWAT모형을 밀양강유역에 적용하여 일 유출량 모의를 수행하였다. 모형의 구축은 $2000{\sim}2005$년의 밀양강유역 기상자료를 활용하였으며, 건교부에서 운영하는 Wamis를 이용하여 DEM, 토지이용도, 토양도를 취득하였다. 또한 밀양댐, 운문댐 유입량과 밀양2지점의 측정유량을 이용하여, SWAT의 다양한 매개변수 중 SOL_AWC, ESCO, CH_K등을 수정하여 Calibration을 실시하였으며, 밀양강유역 오염총량지점인 밀양A지점과 밀양B지점의 측정유량을 이용하여 Validation을 실시하였다. 그 결과, 댐의 경우 0.9이상의 선형상관관계를 나타내었으며, 오염총량지점의 경우 0.6이상의 선형상관관계를 나타내어 모형의 적용성이 양호함을 알 수 있었다. 과거 39년간의 강수량자료를 이용, 구축된 모형의 유역모의운영을 통해 밀양강 유역의 밀양댐과 운문댐이 있음으로 해서, 댐이 없는 경우와 비교, 하류 지점별 유황개선에 어느 정도 효과가 있는지 댐의 순기능에 대한 정량적인 분석을 수행하였다. 또한 댐별 방류량을 변동하여 하류 주요지점에 미치는 유황개선효과를 정량화하였다. 마지막으로 댐의 효율을 최대화한 하류확보가능하천유지유량을 월별평균량으로 산정하였다. 이는 향후 오염총량제 기준유량 및 환경용수의 법제화를 통한 하천유지용수의 증가시 비구조적 대책의 공급가능 최대량으로 활용가능할 것으로 사료된다.

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제안 방법

  • 유출 모형에 관한 연구가 다양하게 수행되어지고 있다. 특히 장기유출모형의 경우, 물리적 모형에 집중되어 수행되어 오고 있으며, 이 중 최근 많이 사용되고 있는 준분포모형인SWAT모형을 이용하여 밀양강 유역의 장기유출모형을 구축하고, 밀양댐과 운문댐으로 인한 댐운영에 따른 하류의 유황변동을 정량화하며, 과거 30년간의 기상자료를 이용하여 모의운영하므로써 댐하류측 지점별 적정 하천유지유량을 제시하고자 하였다.
  • SWAT 모형의 구축을 위하여 먼저 밀양댐, 운문댐, 밀양, 수월, 용성, 청도의 강우관측소로부터 최근 6년간의 강우자료를 취득하고, 또한 밀양댐과 밀양 기상관측소에서는 온도의 최대, 최소값, 상대습도, 일사량, 풍속의 자료를 얻었다. ArcView와 SWAT의 연계모형의 구축을 위하여 건교부에서 운영하는 Wamis로부터 DEMCDigital Elevation Model), 토지이용도, 토양도, 하천망도, 저류시설관련 제원을 취득하였다.
  • 또한 댐하류의 측정 지점에 대한 하천유량을 Calibration하기 위하여 SOL_AWC(0.5) ESCO(0.95) 및 CH_K(30mm/hr)를 활용하였으며, 결과는 그림9~10과 표3와 같다. 밀양2지점의 경우 일자료에 대한 상관관계는 매우 낮게 나타났으나, 월자료의 경우, 0.
  • 30년간의 과거 밀양관측소의 강우자료와 최근3년간의 월평균 하천유지유량, 관개용수, 생공용수를 방류량으로 하여 2008년 ~ 2037년까지 모형을 모의운영을 하여 유역내 기존의 밀양댐과 운문댐이 없는 경우(No_Dam) 를 기준으로 운문댐만 있는 경우(UnmunDam_Only), 밀양댐만 있는 경우(MiryangDam_Only), 현재와 같이 두 댐이 있는 경우(Two_DanD로 분류하여 상류의 저류시설물로 인한 하류측 유황변동의 영향여부를 정량화하였다. 평수량, 저수량, 갈수량 3가지의 경우에 대해서 산정하였으며, 결과 평수량의 경우 댐유무에 따른 편차가 없었으며, 저수량에서 갈수량으로 가면서 댐으로 인한 하천유량상승효과는 크게 나타났다.

대상 데이터

  • 자료를 얻었다. ArcView와 SWAT의 연계모형의 구축을 위하여 건교부에서 운영하는 Wamis로부터 DEMCDigital Elevation Model), 토지이용도, 토양도, 하천망도, 저류시설관련 제원을 취득하였다.
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