Water Quality Variation Dynamics between Artificial Reservoir and the Effected Downstream Watershed: the Case Study

The objective of this study was to analyze temporal trends of water chemistry and spatial heterogeneity between the dam site (Daecheong Reservoir, S1) and the downstream (S2$\sim$S4) using water quality dataset (obtained from the Ministry of Environment, Korea) during 2000$\sim$2007. Water quality, based on eight physical and chemical parameters, varied largely depending on the years, sampling sites, and the discharge volume. Conductivity and nutrients (TN and TP) showed a decreasing trend in the downstream (S4) rather than the dam site during the monsoon. Spatial variation increased toward downstream (S4) from Daecheong Reservoir (S1). Also, BOD and COD increased toward downstream. Because of input of nutrient and pollutant nearby S1, lentic ecosystem in monsoon, BOD and COD were slightly increased. whereas relatively decreased in S4, lotic ecosystem in monsoon, by dilution effect of nutrient and pollutant by discharge from upper dam, S1. Spatial variation of SS increased toward downstream (S4) by the side of Daecheong Reservoir (S1). Based on the dataset, efficient water quality management in the point source tributary streams is required for better water quality of downstream. Monthly characteristics of DO showed the lowest value in the monsoon that tend to increase water temperature. DO was lowest in October at S1 because turbid water, input to the Daecheong Reservoir in the monsoon affect to the postmonsoon period. In contrast, water temperature increased toward summer monsoon, in spite of some differences showed between S1 and S4 environment. Overall, the characteristics of water quality in downstream region have close correlation with discharge amount of Daecheong Reservoir. Thus, those characteristics can explain that discharge control of upper dam mainly affect to the water quality variation in downstream reach.

인공댐과 그 영향을 받는 하류하천의 수질변동 역동성 : 사례 연구

본 연구는 대청댐 방류에 따른 하류 하천에 대한 수질의 시, 공간적 변이를 파악하기 위해서 2000$\sim$2007년까지 8년간 측정된 환경부 수질측정망 자료를 분석하였다. 총 8개의 수질변수를 이용하였으며, 이들의 수질 특성은 연별, 조사지점별, 댐 방류량별로 큰 변이를 보였다. 전기 전도도와 영양염류인 TN, TP는 계절 및 월별 분석에 의하면 하류 하천인 S4에서 장마기에 크게 감소하는 현상을 보였으며, 지점별로 분석에서 대청댐(S1)에서 하류 하천(S4)으로 갈수록 증가하는 양상을 보였다. 또한 BOD와 COD의 경우도 하류로 갈수록 증가하는 양상을 보인다. 이는 장마기에 정수대(Lentic ecosystem)인 S1에서는 외부로부터의 영양염류 및 기타 오염물질의 유입으로 소폭 상승하나 유수대(Lotic ecosystem)인 S4에서는 상류부 댐의 방류로 인하여 영양염류 및 기타 오염물질이 희석효과로 인하여 상대적으로 감소하는 양상을 나타냈다. SS의 지점별 특성을 보면, 장마기에 S1에 비하여 하류인 S4에서 높은 값을 보였는데, 이는 대전시에서 흘러나오는 지천의 영향이 하류 수질악화에 영향을 준 것으로 사료된다. DO의 월별 특성으로는 수온이 상승하는 장마기에 가장 낮은 값을 보여 수온과 상반되는 양상을 보였다. S1에서는 장마가 끝난 10월에 가장 낮은 값을 보였는데 이는 장마기 대청호로 중층 유입된 호수수가 장마 후기에 반영된 것으로 사료되었다. 반면, 수온의 월별 특성은 장마기에 증가하는 양상을 보였으며, 지점별로 댐내의 호수수와 최하류 하천수간에 큰 차이를 보였다. 이러한 하류하천의 수질특성들은 상류댐의 방류량과 밀접한 연관성을 나타내고 있고, 이런 특성은 상류부 댐의 방류량 조절이 하류 하천의 수질변화에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다.