Characteristics of the Rainfall-Runoff and Groundwater Level Change at Milbot Bog located in Mt.Cheonseong

천성산 밀밭늪의 강우 유출 및 지하수위 변동 특성

  • Jung, Yu-Gyeong (Department of Forest Resources, Yeoungnam University) ;
  • Lee, Sang-Won (Department of Forest Resources, Yeoungnam University) ;
  • Lee, Heon-Ho (Department of Forest Resources, Yeoungnam University)
  • 정유경 (영남대학교 산림자원학과) ;
  • 이상원 (영남대학교 산림자원학과) ;
  • 이헌호 (영남대학교 산림자원학과)
  • Received : 2010.05.01
  • Accepted : 2010.07.12
  • Published : 2010.08.30

Abstract

This study was conducted to investigate the hydrological characteristics of groundwater level change and rainfall hydrological runoff processes caused by tunnel construction at Milbot bog located in Mt. Cheonseong. Data were collected from July 2004 to May 2008. The results were summarized as follows: The occurrence time of the direct runoff caused by unit rainfall at the Milbot bog were tended to be slower than those at general mountainous basin. Also, runoff did not sensitively respond to amount of rainfall at the most of the long and short term hydrograph. The annual runoff rates from 2004 to 2008 were 0.26, 0.13, 0.16, 0.25 and 0.27, respectively, slightly increased after 2005 regardless of the tunnel construction. Thus, the function of Milbot bog will be weakened, and it supposed to be changed to land in the future because of increasing annual runoff. The annual runoff rate for 4 years was 0.19, which is greatly lower than that of general mountainous basin. The recession coefficient of the direct runoff in short term hydrograph was ranged to 0.89~0.97, which is much larger than that of the general mountainous basin, 0.2~0.8. The recession coefficient of base flow ranged from 0.93 to 0.99, which are similar to general mountainous watershed's values. Groundwater level of Milbot bog increased or decreased in proportion to rainfall intensity, and in the descending time after the groundwater level was reached at peak point, it tends to be decreased very slowly. Also, groundwater level increased or decreased maintaining relatively high value after precedent rainfall. Groundwater level was highest during summer with heavy rainfall, but was lowest during winter. Average groundwater levels decreased annually from 2004 to 2008, -8.48 cm, -14.60 cm, -20.46 cm, -20.11 cm, -28.59 cm, respectively. Therefore, it seems that the Milbot bog is becoming dry and losing its function as a bog.

본 연구는 천성산 밀밭늪 지역의 고속철 터널공사에 따른 지하수위의 변동과 강우 유출의 특성을 밝히기 위하여 2004년 7월부터 2008년 5월에 걸쳐 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 밀밭늪에서 단위 강우로 인해 발생하는 직접유출량의 발생시각은 일반 산지유역에서보다 다소 늦어지는 경향이 있었으며, 또한 강우로 인해 발생하는 유출량의 장 단기수문곡선은 대부분의 경우 강우에 대응하여 민감하게 반응하지 않았다. 연간 유출률은 2004년 0.26, 2005년 0.13, 2006년 0.16, 2007년 0.25, 2008년 0.27로 나타나 고속철 터널공사에 관계없이 매년 점진적으로 증가하였다. 이와 같이 밀밭늪에서 해마다 유출률이 증가함에 따라 향후 밀밭늪의 기능이 약화되어 점차 육화되어 갈 것으로 판단하였다. 또한 이들 각 연도의 유출률은 일반 산지유역의 유출률보다 크게 낮은 값으로 나타났으며, 4년간 평균 연간 유출률은 0.19으로 계산되었다. 단기수문곡선에서 직접유출의 감수계수는 0.89~0.97의 범위로 관측되어 일반 산지소유역의 값인 0.2~0.8보다 높게 나타났으며, 기저유출의 감수계수는 0.93~0.99의 범위로 관측되어 일반 산지 소유역의 값과 비슷하게 관측되었다. 밀밭늪의 지하수위는 강우강도에 비례하여 증감하였으며, 특히 지하수위가 정점(피크)에 도달한 후 하강 시에는 아주 완만하게 낮아지는 경향이 있었다. 또한 선행강우가 있었을 때의 지하수위의 변화는 비교적 높은 값을 유지하면서 증감하였다. 강우량이 많은 여름에 지하수위가 가장 높았으며, 겨울에는 아주 낮은 지하수위 값을 나타내었다. 연도별 평균 지하수위값은 2004년 -8.48 cm, 2005년 -14.60 cm, 2006년 -20.46 cm, 2007년 -20.11 cm, 2008년 -28.59 cm로 관측되어, 매년 평균 지하수위값이 점차 낮아지는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. 강상준, 최기룡, 류새한, 강상준, 이정일, 심재한, 이상철, 이종은, 이헌호. 2008. 습지 및 생태계보전을 위한 모니터링보고서. (주)바이텍코리아. pp. 125.
  2. 강상준, Takahito Yoshioko. 2005. 대암산 고층습원의 환경변천. 한국하천호수학회지 38(1): 45-53.
  3. 고재기. 1997. 울산 정족산 무제치늪의 몇 환경요인과 식생. 기초 과학(대구한의대). 1(1): 49-62.
  4. 국립환경연구원 환경위해성연구부. 2001. 습지의 이해. 국립환경연구원. pp. 19.
  5. 김기대. 2007. 안산 간척 습지의 식생 생태적 특성 및 관리에 관한 연구. 한국환경생태학회지 21(4): 318-335.
  6. 김성덕, 류새한. 2004. 한국 산지습원의 식생 현황과 동태. 충남대학교대학원 박사학위논문. 204.
  7. 김수승. 2008. 두 습지의 식물사회학적 비교. 호남대학교대학원 석사학위논문. 88.
  8. 김재근. 2009. 오대한 물이끼 이탄습지의 생태특성 : I.소황병산늪, 한국습지학회지 11(1): 15-27.
  9. 김재철, 김진관, 김상단. 2008. 천변저류지 조성에 따른 습지지속가능성 평가 및 우포늪에 미치는 수문학적 영향 평가. 한국방재학회논문집 8(6): 137-148.
  10. 김해동. 2001. 우포늪이 주변 기후환경 완화에 미치는 효과. 계명대학교 환경과학논집 6(1): 99-106.
  11. 박기주. 2006. 전북산지하천 유역의 유황모형에 관한 연구. 전북대학교대학원 석사학위논문. 41.
  12. 박종관. 2001. 양구군 대암산 용늪의 지하수위 변화 연구. 한국지형학회지 8(2): 35-49.
  13. 박종관. 2003. 대암산 용늪 지하수의 pH, 전기전도도, 수온분포 특성. 대한지리학회지 38(1): 1-15.
  14. 신영규. 2004. 대관령 지역의 산림 소유역과 농경지 소유역의 수질 비교. 대한지리학회지 39(4): 544-561.
  15. 양정석, 안태연. 2008. 금강유역에서의 지하수위와 강수량 이동평균의 상관관계 분석. The Journal of Engineering Geology 18(1): 1-6.
  16. 양해근. 2006. 강우시 비점오염물질의 유출특성에 관한 연구-곡성천 상.하류를 대상으로. 대한지리학회지 21(4): 418-434.
  17. 양해근. 2007. 기후변화에 따른 유역의 물수지 변화. 대한지리학회지 42(3): 405-420.
  18. 이헌호, 김재훈. 2002. 무제치늪 지역의 지하수위 변동과 강우의 유출특성. 한국환경생태학회지 16(3): 239-248.
  19. 정성원. 2000. 시험유역의 운영 및 수문특성 조사.연구. 한국건설기술연구원.
  20. 최동환, 유전용. 1997. 람사협약과 습지보전. 농공기술 57: 143-154.
  21. 최송현, 오구균, 강현미. 2005. 천성산지역의 식생구조-경부고속철도 원효터널 계획구간을 중심으로. 한국환경생태학회지 19(4): 333-341.
  22. 함동선. 2007. 늪지 및 계곡수와 터널공사의 상관성 분석-경부고속철도 천성산구간 원효터널 중심으로. 충남대학교대학원 석사학위논문. 114.
  23. 駒村正治, 野途斗, 成岡 市. 2003. 地下水位動と地下水涵養機構, 水文.水資源學會誌 16(6): 631-639.
  24. Arnold L. O'Brien. 1980. The Role of Ground Water in Stream Discharges from Two Small Wetland Controlled Basins in Eastern Massachusetts. Journal of Ground Water 18(4): 359-365. https://doi.org/10.1111/j.1745-6584.1980.tb03410.x
  25. Brodie RS. and Hostetler S. 2005. A Review of Techniques for analysing Baseflow From Stream Hydrographs. Proceedings of the NZHS-IAH-NZSSS 2005 Conference. Auckland, New Zealand.
  26. Chow, V.T., Maidment, D.V. and Mays, L.W. 1988. Applied Hydrology. McGraw-Hill College, Newyork. pp 588.
  27. Francis D. Heliotis Calven B. DeWitt. 1988. Rapid Water Table Responses to Rainfall in a Northern Peatland Ecosystem. JAWRA Journal of the American Water Resources Association 23(6): 1011-1016.
  28. PINDER, GEORGE F. JONES F. 1969. Determination of the groundwater component of peak discharge from the chemistry of total runoff. WATER RESOURCES RESERCH 5(2): 438-445. https://doi.org/10.1029/WR005i002p00438