Soil Erosion Risk Assessment in the Upper Han River Basis Using Spatial Soil Erosion Map

분포형 토양침식지도를 이용한 한강상류지역 토양유실 위험성 평가

  • 박찬원 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과) ;
  • 손연규 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과) ;
  • 장용선 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과) ;
  • 홍석영 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과) ;
  • 현병근 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과) ;
  • 송관철 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과) ;
  • 하상건 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과) ;
  • 문용희 (농촌진흥청 국립농업과학원 토양비료관리과)
  • Received : 2010.11.29
  • Accepted : 2010.12.21
  • Published : 2010.12.31

Abstract

This study was conducted to evaluate soil erosion risk with a standard unit watershed in the upper Han river basin using the spatial soil erosion map according to the change of landuse. The study area is 14,577 $km^2$, which consists of 10 subbasins, 107 standard unit watersheds. Total annual soil loss and soil loss per area estimated were $895{\times}10^4\;Mg\;yr^{-1}$ and 6.1 Mg $ha^{-1}\;yr^{-1}$, respectively. A result of analysis with a subbasin as a unit showed that annual soil losses and soil loss per area in Namhan river basins was more than in Bukhan river ones. Predicted annual soil loss according to the landuse ranked as Forest & Grassland > Upland ${\gg}$ Urban & Fallow area > Paddy field > Orchard. Upland area covered 6.2% of the study area, but the contribution of total annul soil loss was 40.6% and that of Forest & Grassland was 44.2%. As a evaluation of soil erosion risk using the spatial soil erosion map, we could precisely conformed the potential hazardous region of soil erosion in each unit watersheds. The ratio of regions, graded as higher "Moderate" for annual soil loss, were respectively 8.7%, 7.9% and 7.8% in 1001, 1002 and 1003 subbasins in Namhan river basin. Most landuse of these area was upland, and these area is necessary to establish soil conservation practices to reduce soil erosion based on the field observation.

본 연구에서는 1:25,000 정밀토양도 등 가용한 공간자료를 이용하여 작성된 토양유실도를 이용하여 한강 상류지역 10개 중권역 108 소유역에 대하여 토양유실량 평가하고 토지이용별 토양유실 위험지역을 분석하였다. 대상유역 총 토양유실량은 895만 Mg $yr^{-1}$으로 예측되었으며, 면적당 평균 토양유실량은 6.1 Mg $ha^{-1}yr^{-1}$ 이었다. 중소유역 단위로 살펴보면 남한강지역이 북한강 지역의 유실량 뿐만 아니라 면적당 유실량이 더 많았다. 이는 북한강 권역의 경우 화강암 및 화강편마암이 주요모재인 반면에 남한강 권역의 경우 토양모재가 퇴적암지대를 많이 포함있어 토양침식성 인자 (K factor)와 경사인자 (LS factor)가 상대적으로 높고, 남한강 지역의 경우 농경지 토양이 상대적으로 많이 분포하고 있기 때문으로 판단된다. 대상유역의 토지이용별 연평균 토양유실량을 분석한 결과 산림/초지 > 밭 ${\gg}$ 도심/대지 ${\gg}$ 논 > 과수의 순로분석 대상유역 중 10.7%를 차지하고 있는 농경지에서 유실되는 토양의 추정량은 41.3%이였으며, 이중 6.2% 면적을 차지하는 밭이 40.6%으로 44.2%의 산림/초지와 비슷한 수준이었다. 한강상류지역 토양유실 위험성 평가시 분포형 토양침식지도와 항공사진을 비교한 결과 토양유실에 대한 공간인 정보를 확실하게 보여주고 있으며, 토양침식위험성은 남한강권역의 남한강 상류 (1001), 평창강 (1002), 충주댐 (1003) 권역에서 각각 토양침식위험성이 "보통" 이상으로 높은 지역이 각각 8.7%, 7.9%, 7.8%로 평균인 5.9%보다 높았으며, 이에 대한 보전방안이 강구될 필요가 있고 판단된다.

Keywords

References

  1. Hayo M.G., van der Werf., and J. Petit. 2002. Evaluation of the environmental impact of agriculture at the farm level: a comparison and analysis of 12 indicator-based methods. Agriculture, Ecosystems and Environment 93: 131-145. https://doi.org/10.1016/S0167-8809(01)00354-1
  2. Jung, K.H., W.T. Kim, S.O. Hur, S.K. Ha, P.K. Jung, and Y.S. Jang. 2004. USLE/RUSLE factors for national scale soil loss estimation based on the digital detailed soil map. Korean J, Soil Sci. Fert. 37:199-206.
  3. Jung, K.H., Y.K. Sonn, S.Y. Hong, S.O. Hur, and S.K. Ha. 2005. Assessment of National Soil Loss and Potential Erosion Area using the Digital Detailed Soil Maps. Korea J. Soil Sci. Fert. 38:59-65.
  4. Jung, Y.S., Y.K. Kwon, H.S. Lim, S.K. Ha, P.K. Jung, and J.E. Yang. 1999. R and K factors for an application of RUSLE on the slope soils in Kangwon-Do, Korea. J. Korean Soc. Soil. Sci. Fert. 32:31-38.
  5. Ko, J.Y, J.S. Lee., K.Y. Jung, E.S. Yun, Y.D. Choi, C.S. Kim, S.T. Park, and B.J. Kim. 2006. Soil Erosion Risk Assessment of Arable Land in Seonakdong River Watershed using GIS, RS and USLE. Korean J Soil Sci.Fert. 39:173-183.
  6. Oh, S.J., P.K. Jung, and Y.H. Kim. 1991. Studies on soil erosion control with soil management in sloped farming land. Res. Rept. RDA (S & F) 33:68-72.
  7. Park, J,H., H.S. Woo, C.K. Pyun, and K.K. Kim. 2000. A study of distribution of rainfall erosivity in USLE/ RUSLE for estimation of soil loss. J, Korea Water Resour. Assoc. 33:603-610.
  8. Renard, K.G., G.R. Foster, G.A. Weesies, D K. McCool, and D.C. Yoder. 1997. Prediction soil erosion and water: A guide to conservation planning with the revised USLE, US. Dep. Agric., Agric. Handbook No. 703.
  9. Wischmeier, W.H. and D.D. Smith. 1965. Predicting rainfallerosion losses from cropland east of the Rocky Mountains: A guide for selection of practices for soil and water conservation. US. Dep. Agric., Agric. Handbook No. 282.
  10. Wischmeier, W.H. and D.D. Smith. 1978. Predicting rainfallerosion losses: A guide to conservation planning. US. Dep. Agric., Agric. Handbook No. 537.
  11. 김주훈, 김경탁, 연규방. 2003. GIS를 이용한 유역의 침식위험지역 분석. 한국지리정보학회지 6:24-36.
  12. 김주훈,이충대,김경탁,최윤석. 2007. WAMIS 토지피복도를 할용한 토양유실량 분석. 한국지리정보학회지 10:122-131.
  13. 농과원. 2006. 시험연구보고서.
  14. 농과원. 2007. 시험연구보고서.
  15. 박경훈. 2003. GIS 및 RUSLE 기법을 활용한 금호강 유역의 토양침식위험도 평가. 한국지리정보학회지 6:24-36.
  16. 환경부. 2006. 물환경관리기본계획.
  17. 환경부. 2009. 상수원상류지역의 토양 및 지하수 오염실태조사(1).
  18. 한국수자원공사. 2007. 한국하천유역도.