Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
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Cluster and Factor Analyses Using Water Quality Data in the Sapkyo Reservoir Watershed

삽교호유역의 수질자료를 이용한 군집분석 및 요인분석

  • 임창수 (청운대학교 토목환경공학과) ;
  • 신재기 (인제대학교 낙동강유역환경연구센터 전문연구원)
  • Published : 2002.05.01
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Abstract

The monthly water quality data measured at 19 stations located in the Sapkyo reservoir watershed were clustered into 2 to 7 clusters and factor analysis was conducted to characterize the water quality, using the information obtained from cluster analysis. The result of cluster analysis shows that Sapkyo reservoir and each stream (Sapkyo stream, Muhan stream and Kokkyo stream) in Sapkyo reservoir watershed hove their own water quality characteristics. The result of water quality analysis indicates that the concentration of suspended solids from Sapkyo reservoir is much higher than those of other streams, and which is probably because of increment of phytoplankton biomass with rich nutrient flowing Into Sapkyo reservoir from the upper stream of watershed. Furthermore, the concentrations of biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand were 3.5 to 4.8 times and 1.7 to 2.5 times those of other streams, respectively. The overall water quality of Sapkyo reservoir watershed was considered to exceed eutrophic condition. Based on factor analysis, the water quality characteristics of Sapkyo stream and Muhan stream were closely related with farm land and residence. The water quality of Kokkyo stream was influenced by superabundant organic matter flowing from Chonan city and district wastewater treatment plant located in the upper stream of Kokkyo stream. The water quality factor influencing Sapkyo reservoir was closely related with water quality factors of other three streams.

삽교호유역에 위치한 19개 수질관측지점에서 측정된 월별수질자료를 이용하여 수질관측지점을 2개에서 7개의 수질특성으로 분류하였으며, 그에 따른 수질요인분석을 실시하였다. 군집분석결과 삽교호유역의 각 하천은 개개의 수질특성을 보이고 있으며, 삽교호, 삽효천, 무한천 및 곡교천의 4개 그룹으로 나눌 수가 있었다. 수질분석결과에 의하면 삽교호에서는 부유물질의 농도가 다른 하천보다 높았는데 이는 하천으로부터 유입되는 풍부한 영양염에 의한 식물플랑크톤의 생물량 증가에 따른 것으로 사료된다. 또한 곡교천의 수질은 다른 하천에 비해 생화학적산소요구량은 3.5∼4.8배, 화학적산소요구량은 1.7∼2.5배 높았으며, 전반적으로 삽교호 유역의 수질은 부영양상태를 훨씬 초과하였다. 요인분석결과 삽교천과 무한천은 농경지와 주거지에 의한 수질요인이 지배적이었고, 곡교천은 천안도시지역으로부터 유입되는 과다한 유기물유입과 상류에 위치한 하수처리장의 영향을 복합적으로 받고 있는 것으로 사료된다. 삽교호의 수질은 삽교천과 무한천및 곡교천에서 높은 부하를 보인 인자가 주된 오염요인으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 금강환경관리청(1997). 금강중권역 수질오염원 현황
  2. 신재기(1998). 낙동강 부영양화에 따른 담수조류의 생태학적 연구, 박사학위논문, 인제대학교, pp.202
  3. 신재기, 조주래, 황순진, 조경제(2000). '경안천${\sim}$팔당호의 부영양화와 수질오염 특성,' 한국육수학회지, 제33권, pp.387-394
  4. 신재기, 박경미, 황순진, 조경제(2001). '경안천과 팔당호에서 총세균수의 분포 및 동태,' 한국육수학회지, 제34권, pp.119-125
  5. 윤양호, 박종식(2000). '주성분분석에 의한 거금수도의 수질환경 및 식물플랑크톤 변동요인 해석,' 한국환경과학회지, 제9권 제1호, pp.1-11
  6. 이종남, 박연규, 최철만(1998). '밀양강의 식물플랑크톤상,' 한국환경과학회지, 제7권 제5호, pp.607-613
  7. 임창수(1999). '금강유역 14개 관측점의 수질자료를 이용한 수질의 다변량분석,' 한국환경과학회지, 제8권 제3호, pp.331-336
  8. 임창수, 신재기, 조경제(2000). '금강 중하류에서 오염양상과 수질평가,' 한국육수학회지, 제33권, pp.51-60
  9. 환경부(2000a), 수질측정망 운영계획
  10. 환경부(2000b), 하수종말처리장 운영현황, pp.16
  11. 황병기, 이상호(2000). '천안/아산군역내 곡교천의 수질분석 및 지리정보체계를 이용한 유역 오염원 관리방안에 관한 연구,' 한국환경과학회지, 제9권, pp.443-447
  12. 홍순우, 하영칠, 안태섭(1986). 진해만의 수질과 생태계에 관한 요인분석에 대하여, 생명과학연구보고서, 강원대학교, pp.15-23
  13. Barlett, M.S.(1938). 'Further aspects of the theory of multiple regression', Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, Vol.34, pp.33-40 https://doi.org/10.1017/S0305004100019897
  14. Forsberg, C. and Ryding, S.O.(1980). 'Eutophication parameters and trophic state indices in 30 Swedish waste-receiving lakes,' Archiv Fur Hydrobiologie, Vol.89, pp.189-207
  15. Hair, J.F., Anderson, R.E., Tatham, R.L. and Grablowsky, B.J.(1979). Multivaiate data analysis, Petroleum Publishing Co., Tulsa, Oklahoma, pp.234-235
  16. Johnson, R.A. and Wichern, D.W.(1988). Applied Multivariate Statistical Analysis, 2nd ed., Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey
  17. Krzanowski, W.J.(1988) Principles of Multivariate Analysis. Oxford Science Publications Inc.
  18. Lee, M.K., Hwang, J.H., Choi, Y.K.(1996). 'Water quality evaluation on the bottom water of Masan bay by multivariate analysis.' J. of Korean Env. Sci. Soc., Vol.5, No.1, pp.15-23
  19. OECD (1982). Eutrophication of waters: Monitoring, assessment and control. Organization for Economic Cooperation and Developement, Paris, France. 154pp
  20. Rim, C.S.(1998). 'Characterization of water quality in Kansas river using multivariate analysis', KSCE Journal of Civil Engineering, Vol.2, No.2, pp.153-162 https://doi.org/10.1007/BF02830487

Cited by

  1. Development and Evaluation of Potential Flood Damage Index for Public Facilities vol.58, pp.4, 2016, https://doi.org/10.5389/KSAE.2016.58.4.097
  2. A Study on Classifying Algorithm of Disaster Recovery Resources Using Statistical Method vol.14, pp.1, 2014, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2014.14.1.49