Journal of Korean Society on Water Environment (한국물환경학회지)

Korean Society on Water Environment (한국물환경학회)
권호 표지

Investigation on the Pollutant Delivery Characteristics using Physically Based Watershed Model

물리적 기반의 유역모형을 이용한 오염물질 유달 특성 규명

  • Kim, Chul-Gyum (Water Resources Research Division, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Kim, Nam-Won (Water Resources Research Division, Korea Institute of Construction Technology)
  • 김철겸 (한국건설기술연구원 수자원연구실) ;
  • 김남원 (한국건설기술연구원 수자원연구실)
  • Received : 2008.12.24
  • Accepted : 2009.01.23
  • Published : 2009.03.30
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Abstract

A method of estimating pollutant delivery ratios considering watershed physical and meteorological characteristics and flow conditions using SWAT-K watershed model was described, and pollutant delivery characteristics during dry and rainy seasons, for monthly and seasonally, and with flow regimes were investigated for the Chungju dam watershed. Delivery ratios for sediment, T-N, and T-P showed higher values over 100% during dry and winter seasons with low pollutant loads and flows, and showed relatively uniform ones under 100% during rainy and summer seasons with concentrated loads and flows. It was found that mainly wet flows during summer seasons played very important roles in investigating the delivery characteristics of total or nonpoint pollutant loads, because more than 90% of total loads were influenced by nonpoint source, and discharged with the flows. From the results, we could find out the delivery characteristics with various watershed and flow conditions which are difficult to consider by actual measurement, and could get a foothold of estimating more reasonable and scientific allocated loads for water quality standard using the reliable method of estimating delivery ratios with a watershed model.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 수자원

References

  1. 국립환경과학원･금강물환경연구소(2006). 비점오염모델링 기술을 이용한 유역 오염물질 배출해석 최종보고서. 금강 수계관리위원회
  2. 김남원, 신아현, 김철겸(2008). 8일간격 관측수질자료를 이용한 연속오염부하곡선의 유도 및 검증. 공동 추계학술발표회 논문집, 대한상하수도학회.한국물환경학회, pp. 504-505
  3. 김남원, 이병주, 이정은(2006). SWAT을 활용한 충주댐 유역의 융설 영향 평가. 한국수자원학회논문집, 39(10), pp. 833-844 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2006.39.10.833
  4. 김남원, 이병주, 이정은(2007a). 공간모의유량을 이용한 갈수량 거동 특성에 관한 연구. 대한토목학회논문집, 27(4B), pp. 431-440
  5. 김남원, 이정우, 이병주, 이정은(2007b). 비선형 저류방정식을 이용한 일 단위 하도추적법. 대한토목학회논문집, 27(5B), pp. 533-542
  6. 김남원, 이정은, 이병주(2007c). 한강유역의 다목적댐 운영에 따른 유황변동 특성 분석 및 평가. 대한토목학회논문집, 27(1B), pp. 53-63
  7. 김만식, 정승권(2007). SWAT 모형을 이용한 농촌 소하천 유역의 오염부하량 유달율 산정. 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 1517-1521
  8. 김철겸, 김남원(2008). 충주댐 유역의 오염원에 따른 오염부하량 발생 특성. 수질보전 한국물환경학회지, 24(4), pp. 465-472
  9. 김철겸, 이정은, 김남원(2007). 충주댐 상류유역의 유사 발생에 대한 시공간적인 특성. 한국수자원학회논문집, 40(11), pp. 887-898 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2007.40.11.887
  10. 송대우(2004). 영산강 수질보전을 위한 필요유량 및 허용 오염부하량 산정. 석사학위논문, 전남대학교
  11. 송해종(2005). 유구천 유역의 수질예측 및 최적관리방안에 관한 연구. 석사학위논문, 한밭대학교
  12. 신동석, 권순국(1997). WASP5 모형을 적용한 복하천의 수질 예측. 한국환경농학회지, 16(3), pp. 233-238
  13. 유혜은(2007). SWAT 모형을 이용한 대청호 유역의 오염물질 유달율 산정. 석사학위논문, 청주대학교
  14. 이정은, 김남원, 정일문, 이정우(2008). 유역수문모형과 빈도 해석을 이용한 충주댐 상류유역 지하수 개발가능량의 평가. 자원환경지질, 41(4), pp. 443-451
  15. 정종태, 김진한, 박수영, 박정환(2002). 유달율을 이용한 소하천의 수질환경용량 평가에 관한 연구. 환경관리학회지, 8(2), pp. 145-150
  16. 한국건설기술연구원(2007). 수자원의지속적확보기술개발사업:지표수 수문성분 해석시스템 개발. 과학기술부
  17. 허진석(2006). GIS를 활용한 동천 상류유역 생태계의 특성에 관한 연구. 석사학위논문, 대구한의대학교
  18. Alexander, R. B., Smith R. A., Schwarz, G. E., Boyer, E. W., Nolan J. V., and Brakebill, J. W. (2008). Differences in phosphorus and nitrogen delivery to the Gulf of Mexico from the Mississippi River Basin. Environmental Science & Technology, 42, pp. 822-830 https://doi.org/10.1021/es0716103
  19. Bartley, R., Henderson, A., Prosser, I. P., Hughes, A. O., McKergow, L., Lu, H., Brodie, J., Bainbridge, Z., and Roth, C. H. (2003). Patterns of erosion and sediment and nutrient transport in the Herbert River Catchment, Queensland. CSIRO Land and Water Consultancy Report, CSIRO Land and Water, Canberra, Australia
  20. Birkinshaw, S. J. and Bathurst, J. C. (2006). Model study of the relationship between sediment yield and river basin area. Earth Surface Processes and Landforms, 31(6), pp. 750-761 https://doi.org/10.1002/esp.1291
  21. Ebisemiju, F. S. (1990). Sediment delivery ratio prediction equations for short catchment slopes in a humid tropical enrichment. Journal of Hydrology, 114, pp. 191-208 https://doi.org/10.1016/0022-1694(90)90081-8
  22. Motovilov, Yu. G., Gottschalk, L., Engeland, K., and Rodhe, A. (1999). Validation of a distributed hydrological model against spatial observations. Agricultural and Forest Meteorology, 98-99, pp. 257-277 https://doi.org/10.1016/S0168-1923(99)00102-1
  23. Nash, J. E. and Sutcliffe, J. V. (1970). River flow forecasting through conceptual models, Part I-A: Discussion of principles. Journal of Hydrology, 10(3), pp. 282-290 https://doi.org/10.1016/0022-1694(70)90255-6
  24. Post, D. A., Kinsey-Henderson, A. E., Bartley, R., and Hawdon, A. (2006). Deriving a spatially-explicit hillslope sediment delivery ratio model based on the travel time of water across a hillslope. iEMSs 2006 Summit on Environmental Modelling and Software, 9-13 July 2006, Burlington, VT
  25. Young, W. J., Prosser, I. P., and Hughes, A. O. (2001). Modelling nutrient loads in large-scale river networks for the National Land and Water Resources Audit. CSIRO Land and Water Technical Report 12/01, CSIRO Land and Water, Canberra, Australia