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RUSLE모형을 이용한 낙동강 상주보까지의 토사유출량 산정
Estimation of Sediment Yield to Sangju-Dam of Nakdong-River Using the RUSLE Model 원문보기

한국수자원학회 2012년도 학술발표회, 2012 May 16, 2012년, pp.495 - 499  

김종희 (차세대홍수방어기술개발연구단, (주)지오매니아)

초록
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토사유출량이란 강우가 발생한 지점에서 토양침식에 의해 생산된 토사가 퇴적 및 이송 등의 과정을 거쳐 유역의 특정 지점까지 도달한 토사량을 의미한다. 토사유출량을 정확하게 산정하는 방법은 현재까지 없다. 그러나 유역단위의 대략적인 토사유출량 산정을 위해서는 경험적 모형인 USLE 모형과 수정된 형태의 RUSLE 모형 또는 MUSLE 모형이 보편적으로 사용되고 있다. 최근에는 지형정보시스템(GIS)의 발달로 RUSLE 모형과 MUSLE 모형이 주로 사용되는데 연평균 토사량 산정에는 RUSLE 모형이 사용되며 단일호우에 대한 토사량은 MUSLE 모형이 사용된다. 그러나 이 모형들은 구곡 및 하천에서의 수리학적 특성 반영하기 힘든 단점이 있어서 유출지점에 따라 유사전달률(SDR)의 개념이 요구된다. RUSLE 모형과 MUSLE 모형에 사용되는 유사전달률은 외국에서의 경험적 공식으로서 우리나라 유역 실정을 제대로 반영하지 못하는 단점이 있다. 그러므로 추후 연구에는 8~10년 이상의 토사유출량 자료를 바탕으로 그 유역의 유사전달률을 결정하고, 그 결과 값을 이용하여 단일호우 사상의 유출량과 모의유출량을 비교하여 MUSLE 모형의 강우인자인 R값을 산정해야 할 것으로 판단된다. 그 선행 작업으로, 본 연구에서는 RUSLE 모형과 기존의 유사전달률을 사용하여 낙동강 상주보까지의 토사유출량을 산정하였다. 상주보유역은 안동댐유역, 임하댐유역, 안동댐하류유역, 내성천유역, 영강유역으로 구성되며 안동댐유역과 임하댐유역은 댐의 차단으로 본 연구의 토사유출량 산정에서 제외하였다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 본 연구는 낙동강 상주보까지 유입되는 토사유출량을 산정하기 위하여 상주보유역을 안동하류유역, 내성천유역, 영강유역의 세 유역으로 나눴다. 또한 경사도와 DEM, 토양도, 토지피복도 GRID를 사용하여 토양침식인자(K), 지형인자(LS), 토지피복인자(C), 침식조절인자(P) 각각의 RUSLE 주제도를 생성하였으며, 기존의 유사전달률 개념을 도입하여 상주보까지의 토사유출량을 산정하였다.
  • 본 연구에서는 RUSLE 모형과 기존의 유사전달률을 사용하여 낙동강 상주보까지의 토사유출량을 산정하였다. 상주보유역은 안동댐유역, 임하댐유역, 안동댐하류유역, 내성천유역, 영강유역으로 구성되며 댐에 의한 토사유출 차단으로 안동댐유역과 임하댐유역을 제외한 안동댐하류유역, 내성천유역, 영강유역의 토사유출량을 산정하였다.
  • 본 연구에서는 RUSLE 모형과 기존의 유사전달률을 사용하여 낙동강 상주보까지의 토사유출량을 산정하였다. 상주보유역은 안동댐유역, 임하댐유역, 안동댐하류유역, 내성천유역, 영강유역으로 구성되며 댐에 의한 토사유출 차단으로 안동댐유역과 임하댐유역을 제외한 안동댐하류유역, 내성천유역, 영강유역의 토사유출량을 산정하였다.

대상 데이터

  • 본 연구는 낙동강 상주보까지 유입되는 토사유출량을 산정하기 위하여 상주보유역을 안동하류유역, 내성천유역, 영강유역의 세 유역으로 나눴다. 또한 경사도와 DEM, 토양도, 토지피복도 GRID를 사용하여 토양침식인자(K), 지형인자(LS), 토지피복인자(C), 침식조절인자(P) 각각의 RUSLE 주제도를 생성하였으며, 기존의 유사전달률 개념을 도입하여 상주보까지의 토사유출량을 산정하였다.

이론/모형

  • 국내 연구에서는 이준학 등(2008)이 2007년까지의 강우사상을 고려하여 우리나라 주요 관측지점의 “RUSLE 강우침식도”(그림 2)를 발표하였으며, 본 연구에서는 “RUSLE 강우침식도”의 강우침식인자(R)를 사용하였다.
  • 본 연구에서 경사도인자(S) 산정시 18% 미만일 때는 McCool의 공식을 그 이상의 경우에는 Nearing의 공식을 사용하였다. 그림 4는 상주보유역의 지형인자(LS) 주제도이고, 표 3은 산정결과이다.
  • 본 연구에서는 표 5의 Wischmeier 등(1978)의 침식조절인자(P)를 사용하였다. 그림 6은 상주보유역의 침식조절인자(P) 주제도이고 표 6은 산정결과이다.
  • 유사전달률(SDR)는 유역의 지형적 특성에 많은 영향을 받기 때문에 여러 가지의 식들이 제안되고 있다. 유사전달률(SDR)의 식은 Vanoni(1975), Boyce(1975), USDA(1972)의 식이 있으며 본 연구에서는 Vanoni(1975)식을 사용하였다.
  • 토양침식인자(K)는 Wischmeier 등(1971)의 토양침식인자 계산표에 의해 산정한 표 1의 값을 적용하였다. 그림 3은 상주보유역의 토양침식인자(K) 주제도이고 표 2는 산정결과이다.
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