Soil Erosion and river-bed change of the Keum river basin using by GIS and RS

GIS와 RS를 이용한 금강유역 토양침식과 하상변화 연구

Flooding hazard caused by natural and artificial environmental changes is closely associated with change in river bed configuration. This study is aimed at explaining a river-bed change related to soil erosion in the Keum river basin using GIS and RS. The USLE was used to compute soil erosion rate on the basis of GIS. River-bed profiles stretching from Kongju to Ippo were measured to construct a 3D-geomorphological map. The river-bed change was also detected by remote sensing images using Landsat TM during the period of 1982 to 2000 for the Keum river. The result shows that USLE indicates a mean soil erosion rate of $1.8\;kg/m^2/year$, and a net increase of a river-bed change at a rate of $+5\;cm/m^2$/year in the Kangkyeong area. The change in river-bed is interpreted to have been caused by soil erosion in the downstream of the Keum river basin. In addition river-bed change mainly occurred on the downstream of the confluence where tributaries and the main channel meet. Other possible river-bed change is caused by a removal of fluvial sand aggregates, which might have resulted in a net decrease of exposed area of sediment distribution between 1991 and 1995, while a construction of underwater structures, including a bridge, a reclamation of sand bars for rice fields and dikes, resulted in an increase of the exposed area of river-bed due to sediment accumulation.

자연환경과 인위적 환경변화에 의한 홍수재해는 하상변동과 밀접한 관계를 갖는다. 본 연구는 금강유역을 대상으로 지리정보시스템(GIS)과 원격탐사(RS)를 이용하여 유역에서의 토양침식과 하상변동의 관계를 규명하고자 하였다. 지리정보시스템에서 범용토양유실공식 (USLE)을 이용하여 토양침식율을 계산하였다. 공주에서 이포까지 하상지형을 측량하였고, 3차원의 하상변화도를 작성하였다. 1982년에서 2000년까지 Landsat TM 영상을 이용하여 금강유역의 하상변동을 추적하였다. 연구결과, 강경일대의 토양침식율은 $1.8\;kg/m^2/$년이며, 하상증가율은 $+5\;cm/m^2/$년으로 산정되었다. 따라서 금강하류의 하상변화는 일정한 비율로 토양침식에 의하여 영향을 받는 것으로 해석된다. 또한 하상변동은 주로 금강의 지류와 본류의 접합부 하류일대에서 발생하였다. 금강하류에서 하상변동은 하성 세골재 채취가 하나의 원인으로 해석될 수 있으며, 골재채취로 인하여 1991년도에서 1995년도 사이 금강하상 위에 노출된 하상면적의 감소를 초래했던 것으로 추정된다. 한편, 금강유역 하상을 따라 교량건설, 경작지 조성을 위한 사주개간, 제방과 같은 수중 구조물들 설치는 퇴적물 집적과 퇴적하상의 노출면적 증가를 초래하였던 것으로 추정된다.