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SWAT HRU 단위 지하수 함양량 및 질산성 질소의 정확한 산정을 위한 SWAT HRU Mapping module 개발 및 적용
Development and Application of the SWAT HRU Mapping Module for Accurate Estimation of Groundwater Recharge and $NO_3$-N of Each HRU in the SWAT Model 원문보기

한국수자원학회 2010년도 학술발표회, 2010 May 10, 2010년, pp.2011 - 2015  

류지철 (강원대학교 지역건설공학과) ,  문유리 (한국환경정책평가연구원) ,  김익재 (한국환경정책평가연구원) ,  임경재 (강원대학교 지역건설공학과)

초록
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비점오염원에 의한 수질오염은 지표수 오염과 지하수 오염으로 분리될 수 있는데 보통 지하수는 지표수에 비하여 수질이 양호 하다고 여겨지만 오염된 하천 주위의 지하수 오염이 심각할 수 있다. 이러한 지하수에 의한 오염원을 산정하고 분석하기 위해 여러 가지 수문관련 공식이나, HSPF, MODFLOW, SWAT 모형 등이 사용되고 있는데 이 중, SWAT 모형은 다양한 작물 및 재배방법이 지표수 및 지하수 수질에 미치는 영향을 유역단위로 평가가 가능하여 국내 외 에서 널리 활용되고 있다. SWAT 모형은 소유역별 수문학적 반응단위인 HRU를 이용하여 유역 내 수문 및 수질을 평가하는데 소유역내 HRU의 공간적인 정보를 고려하지 않는 준 분포형 모형으로 다양한 영농방법이 지표수 및 지하수에 미치는 영향을 공간적으로 분석 하는데는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 SWAT 모형의 단점을 개선하여 공간적으로 분석할 수 있는 SWAT HRU Mapping module을 개발하였고 강원도 평창군 대관령면 횡계2리 지역에 적용하여 지하수 함양량 및 대수층 유입 $NO_3$-N 부하량 및 농도를 분석하였다. 적용결과, 횡계2리 유역의 2006년 대수층 유입 $NO_3$-N 부하량 및 농도를 비교하면 일반적으로 농경지에서의 대수층 유입 $NO_3$-N 부하량이 큰 것으로 나타났고, 대부분 농경지에서 대수층으로 유입되는 $NO_3$-N의 농도가 산림에 비해서 상당히 높은 것으로 분석되었으며 2007년의 결과도 비슷한 경향이 나타났다. 본 연구의 결과에서와 같이 같은 밭이라 하더라도 재배되는 작물의 종류 및 시비량 등에 따라 대수층으로 유입되는 오염부하에는 상당한 영향이 있을 수 있으며, 또한 재배 작물과 토양 특성에 따라 $NO_3$-N이 대수층으로 유입될 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서 개발된 HRU Mapping Module은 유역에서의 수질 개선시기저유출을 통한 오염원의 시공간적 분석을 하는데 매우 유용하게 활용될 수 있으리라 판단된다.

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문제 정의

  • 와 그림 10. 은 본 연구에서 개발한 SWAT HRU Mapping Module을 적용하여 2006년과 2007년 횡계2리 소유역 지하수 함양량을 공간적으로 나타내는 것이다. 그림에서 보이는 바와 같이 횡계2리 유역내 토지이용도/토양도와 지하수 함양지도와 비슷한 경향을 보이고 있는데 이는 유역 내 토지이용 및 토양 특성이 지하수 함양에 많은 영향을 미치는 것으로 판단된다.
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