Browse > Article

Evaluation of the Impacts of Water Quality Management in Kyongan Stream Watershed using SWAT Model  

Jang, Jae-Ho (Department of Environmental Science, Konkuk University)
Yoon, Chun-Gyeong (Department of Environmental Science, Konkuk University)
Jung, Kwang-Wook (Korea Water Environment Research Institute (KWERI))
Kim, Hyung-Chul (Department of Environmental Science, Konkuk University)
Publication Information
Journal of Korean Society on Water Environment / v.26, no.3, 2010 , pp. 387-398 More about this Journal
Abstract
SWAT model would be applied to evaluate the pollutant removal capacity with various best management practices (BMPs) in Kyongan stream watershed which plays an important role in water quality conservation and improvement of Paldang reservoir. The methods for the representation of various BMPs scenarios with SWAT is developed and evaluated. Riparian buffer strip, agricultural conservation practices to reduce fertilizer, sediment, and nutrients occurring from farm field (Grassed swale, Contour farming/Parallel terrace, Field border, Farm retention pond, Grade stabilization structure), and washland such as wetland and pond to extend detention and improve water quality are represented in SWAT. And to represent the expansion of existing Waste Water Treatment Plants (WWTPs) in Soil and Water Assessment Tool (SWAT), reduction effect for point source pollutants was simulated. As the result of simulation, the removal rates of SS, TN, TP from scenarios of Kyongan stream watershed are the average annual SS yield by 5.2% to 69.2%, the average annual TN yield by 0.5% to 26.3%, and the average annual TP yield by 1.3% to 32.5%, respectively. This study has demonstrated that the SWAT is a very reliable and useful water quality and quantity assessment tool, and the BMPs representation in SWAT for watershed management is able to effectively simulate in Kyongan Stream watershed.
Keywords
BMPs representation; Pollutant removal capacity; SWAT; Watershed management;
Citations & Related Records
Times Cited By KSCI : 8  (Citation Analysis)
연도 인용수 순위
1 허성구(2009). 상류수계의 토양유실 모의를 위한 SWAT 모델링 기법 개발 및 적용성 평가. 박사학위논문, 강원대학교.
2 환경관리공단(2007). 한강수계 비점오염원관리시설 모니터링 및 유지관리.
3 환경부(2003). 유역관리기법(I, II).
4 환경부(2008). 2007년 하수도통계, 환경부 상하수도국 생활하수과.
5 Arabi, M., Frankenberger, J. R., Engel, B. A., and Arnold, J. G. (2007). Representation of agricultural conservation practices with SWAT. Hydro. Process, Published online in Wiley IntetScience DOI, 10.1002/hyp.6890.
6 ASCE (1993). ASCE task committee on definition of criteria for evaluation of watershed models, Criteria for Evaluation of Watershed Models. Irrigation Drainage Engineering, 119(3), pp. 429-442.   DOI   ScienceOn
7 Bracmort, K. S., Arabi, M., Frankenberger, J. R., Engel, B. A., and Arnold, J. G. (2006). Modelling long-term water quality impact of structuml BMPs. Transactions of the ASAE, 49(2), pp. 367-374.
8 Bryan, A. T. and Christine, A. S. (2007). Cannonsville reservoir watershed SWAT2000 model development, calibration and validation. Hydrology, 337, pp. 68-86.   DOI
9 Donigian, Jr., A. S. (2000). HSPF Training Workshop Handbook and CD. Lecture #19. Calibration and Verification Issues, Slide #L19-22, EPA Headquarters, Washington Information Center, 10-14 January, 2000, Presented and prepared for U.S. EPA, Office of Water, Office of Science and Technology, Washington, DC.
10 Jung, K. W., Yoon, C. G., Jang, J. H., and Kong, D. S. (2008). Estimation of pollutant loads considering dam operation in Han River Basin by BASINS/Hydrological Simulation Program-FORTRAN. Water Science and Technology, 58(12), pp. 2329-2338.   DOI   ScienceOn
11 Kang, M. S., Park. S. W., and Lee, J. J. (2006). Applying SWAT for TMDL programs to a small watershed containing rice paddy fields. Agricultural Water Management, 79, pp. 72-92.   DOI   ScienceOn
12 Kangsheng, W. and Carol, A. J. (2007). Hydrologic response to climatic variability in a great lakes watershed: A case study with the SWAT model. Hydrology, 337, pp. 187-199.   DOI
13 Migliaccio, K. W., Chaubey, I., and Haggard, B. E. (2007). Evaluation of landscape and instream modeling to predict watershed nutrient yields. Environmental Modeling and Software, 22, pp. 987-999.   DOI   ScienceOn
14 Mitsch, W. J. and Gosselink, J. G. (2000). Wetlands(Second edition). New York. NY 10003.
15 Nash, J. E. and Sutcliffe, J. V. (1970). Riverflow forecasting through conceptual model. Hydrology, 10(3), pp. 282-290.   DOI   ScienceOn
16 Neitsch, S. L., Arnold, J. G., Kiniry, J. R., Srinivasan, R., and Williams, J. R. (2002). Soil and Water Assessment Tool User's Manual: Report 02-02. Temple, Texas: USDA-ARS Grassland Soil and Water Reseatch Labotatory.
17 Ouyang, W., Hao, F. H., and Wang, X. L. (2008). Regional Non point Source Organic Pollution Modeling and Critical Area Identification for Watershed Best Environmental Management. Water Air Soil Pollutant, 187, pp. 251-261.
18 Santhi, C., Srinivasan, R., Arnold, J. G., and Williams, J. R. (2003). A modeling approach to evaluate the impacts of water quality management plans implemented in the Big Cypress creek watershed. Second Conference on Watershed Management to Meet Emerging TMDL Environmental Regulation, Albuquerque, New Maxico, november 2003, pp. 384-394.
19 Vache, K., Eilers, J., and Santelmann, M. (2002). Water quality modeling of alternative agricultural scenarios in the U.S. Corn Belt. American Water Resources Association, 38(3), pp. 773-787.   DOI   ScienceOn
20 Zhongwei, L. (2006). Water quality simulation and economic valuation of ripatian land-use changes. Degree Ph.D, Arts and Sciences, Geography, University of Cincinnati.
21 김민경(2007). 논에서 발생하는 비점원오염 저감을 위한 최적관리방안. 제 3차 비점오염포럼집.
22 강동균(2005). 소양강댐 상류 내린천 유역에서 SWAT을 이용한 BMP의 유사발생 저감 효과의 분석. 석사학위논문, 강원대학교.
23 공동수, 윤성규, 이형진, 김병익, 박지형(2006). 남한강수계 오염물질 유출 및 수질변동 특성에 관한 연구(II). 한강물환경연구소.
24 과학기술부(2006). 수자원의 지속적 확보기술재발 사업, 하수처리수의 농업용수 재이용 시스템 적용.
25 김성수, 김종석, 방기연, 권은미, 정욱진(2002). 경안천 유역의 강우사상별 비점오염원 유출특성 및 원단위 조사. 대한환경공학회지, 24(11), pp. 2019-2027.
26 김이형(2009). 침투여과.인공습지 이용한 비점오염원.유역관리방안:한국형 비점오염 저감기술 개발 시급. 워터저널, 63, pp. 52-55.
27 김재철, 김진관, 김상단(2008). 천변저류지 조성에 따른 습지 지속가능성 평가 및 우포늪에 미치는 수문학적 영향 평가. 한국방재학회지, 8(6), pp. 137-148.
28 김재휘(2007). SWAT 모델을 이용한 수변구역 조성에 따른 오염물질 유출특성. 석사학위논문, 청주대학교.
29 김진철, 한국헌, 이종식, 김원일, 정구복, 하성건, 정강호, 이경보, 이경도, 이정택, 권순국(2006). 농업환경분야 비점오염 연구방향. 2006년 비점오염포럼집.
30 김철겸, 김남원(2008). 충주댐 유역의 오염원에 따른 오염부 하량 발생 특성. 수질보전 한국물환경학회지, 24(4), pp. 465-472.
31 김형철, 윤춘경, 엄한용, 김형중, 함종화(2008). 인공습지 내 개방수역 조성에 따른 처리효율분석. 수질보전 한국물환경학회지, 24(6), pp. 709-717.
32 농업과학기술원(2005). 비점오염원 관리와 국토 보전을 위한 전국 토양침식 위험성 평가.
33 농촌정책국 시설관리과(2006). 농업용수 수질개선대책 추진방향(안).
34 박창진(2002) 토양 및 수질의 환경친화적 보전을 위한 최적영농관리방안 모델 연구. 박사학위논문, 강원대학교.
35 문정호(1999). 팔당상수원 수질오염예방을 위한 수변구역제도, 국토연구원, pp. 50-55.
36 박윤식, 김종건, 김남원, 박준호, 장원석, 최중대, 임경재(2008). VFSMOD-W 모델을 이용한 SWAT 모델의 초생대 유사 저감 효율 모듈 개선. 수질보전 한국물환경학회지, 24(4), pp. 473-479.
37 박종윤, 이미선, 박근애, 김성준(2008). SWAT모델에서 공간 입력자료의 다양한 해상도에 따른 수문-수질 모의결과의 비교분석. 한국수자원학회지, 41(11), pp. 1079-1094.
38 박철수, 정영상, 주진호, 이정태(2005). 고령지 석비레 성토밭의 토양유실 저감을 위한 최적영농관리방안. 한국토양비료학회지, 38(3), pp. 119-126.
39 이기영(1998). 축산폐수가 하천에 미치는 영향분석 및 개선 대책의 제시. 경기개발연구원 수질환경연구소.
40 이도훈(2006). LH-OAT 민감도 분석과 SCE-VA 최적화 방법을 이용한 SWAT 모델의 자동보정. 한국수자원학회지, 39(8), pp. 677-690.   과학기술학회마을
41 이승헌, 최우정(2002). 농업생태계의 특징과 지속가능 관리 방안. 한국농촌공사 농어촌과 환경, 12(3), pp. 100-112.
42 이은영(2008). 수변구역 조성방법에 따른 비점오염물질 유출특성. 석사학위논문, 청주대학교.
43 임경재, 조재필, 김익재, 김남원, 최중대(2008). 하천 일부 구간에서의 수변림 조성에 따른 수질 개선 효과 모의를 위한 SWAT-REMM ArcView GIS 시스템의 개선 및 평가. 학술발표회 논문집, 한국수자원학회, pp. 1290-1294.
44 장재호, 윤춘경, 정광욱, 김형철(2009). BASINS/SWAT 모델을 이용한 경안천 유역의 오염부하 배출 특성. 한국하천호수학회지, 42(2), pp. 200-211.   과학기술학회마을
45 정성민, 장창원, 김재구, 김범철(2009). 한강상류 고령지 농업지역에서의 강우시 비점오염 유출특성. 한국농공학회지, 25(1), pp. 102-111.
46 한강물환경연구소(2008). 2004-2008년도 한강수계 오염총량관리사업, 수역별 수질/수량 관측망 운영 및 평가.
47 한강수계관리위원회(2006). 4대강 대권역별 수질보전기본계획 수립을 위한 기초자료 조사.
48 한강유역환경청(2007). 경안천 중권역 물환경관리계획(2008-2012).
49 함종화, 윤춘경, 구원석, 김형철, 신현범(2005). 물리적 설계 인자가 인공습지의 처리효율에 미치는 영향. 한국농공학회지, 47(5), pp. 87-97.   과학기술학회마을
50 허성구, 김기성, 사공명, 안재훈, 임경재(2005). 고랭지 농경지의 토양유실모의를 위한 SWAT 모델의 적용성 평가. 한국농촌계획학회지, 11(4), pp. 67-74.   과학기술학회마을