Abstract
Phosphorus cycle was studied in a deep stratified reservoir in summer monsoon area (Lake Soyang, Korea) by surveying phosphorus input from the watershed and the movement of phosphorus within the reservoir. And the spatial and temporal distribution of phosphorus was modeled with a 2-dimensional water quality model (CE-QUAL-W2), Phosphorus loading was calculated by measuring TP in the main inflowing river (the Soyang River) accounting for 90% of watershed discharge. TP of the Soyang River showed a large daily variation with the flow rate. High phosphorus loading occurred during a few episodic storm runoff laden with suspended sediments and phosphorus. Because storm runoff water on rainy days have lower temperature, it plunges into a depth of same temperature (usually below 20m depth), forming an intermediate turbidity layer with a thickness of 20 ${\sim}$ 30 m. Because of stable thermal stratification in summer the intermediate layer water of high phosphorus content was discharged from the dam through a mid-depth outlet without diffusing into epilimnion. The movement of runoff water within the reservoir, and the subsequent distribution of phosphorus were well simulated by the water quality model showing a good accuracy. The major parameter for the calibration of phosphorus cycle was a settling velocity of detritus, which was calibrated to be 0.75 m ${\cdot}$ $day^{-1}$. It is concluded that the model can be a good simulator of limnological phenomena in reservoirs of summer monsoon area.
아시아 몬순지역에서 대형댐의 인순환(phosphorus cycle)과정의 특징을 파악하기 위하여 소양호를 대상으로 인순환 과정을 조사하였다. 또한, 이를 모의하기 위해 2차원 수질모델인 CE-QUAL-W2를 적용하여 수중생태계의 물질순환과정을 모의하였다. 소양호는 수심이 깊고성층이 강하여 수직적인 변이가 뚜렷한 인의 분포를 보였다. 인의 부하량은 유역면적의 90%를 차지하는 주유입하천인 소양강의 인농도를 측정하여 산정하였다. 소양강의 인농도는 강우시 유량 증가에 따라 크게 증가하는 변동을 보였으므로 인의 부하량은 간헐적으로 발생하는 폭우 유출에 집중되었다. 폭우시 유출수는 수온이 낮아지기 때문에 호수의 중층으로 잠류하여 중층 탁수대를 형성하는 것으로 관측되었다. 여름 우기가 끝난 후 중층에는 두께 20${\sim}$30m의 인함량이 높은 탁수층이 형성되었으며 이탁수층은 댐 중간수심에 만들어진 발전방류구를 통하여 서서히 방류되었다. CE-QUAL-W2 모델은 호우시 탁수의 잠류현상과 인함량이 높은 중층의 형성, 인의 수평수직분포 등의 인순환 과정이 잘 모의 하여,아시아 몬순지역의 댐에서 수질모델로서 육수학적 현상을 잘 모의하는 것으로 평가된다.
