Characteristics of Soil Water Runoff and Percolation in Sloped Land with Different Soil Textures

Soil loss induced by erosion has come to be a serious problem in Korea's sloped land since more than 70% of upland fields are located on the sloped land area. The purpose of this study was to investigate the phase of water flow in differently soil textured plot soil types by rainfall amount. Lysimeters with slope of 15%, 5 m in length, 2 m in width, and 1 m in depth were prepared and filled up with three different soil textures, such as sandy loam, loam, and clay loam, then relationships between seasonal rainfall and runoff, percolation were analyzed. Runoff and percolation rate were shown to increase linearly with increasing rainfall intensity in all the soil textures, but the starting threshold and increment rate in runoff and percolation occurrence were dependent differently upon soil textures. Percolation increment rate according to the increasing rainfall amount was 0.52, 0.36, and 0.57 for sandy loam, loam and clay loam soil respectively. The threshold rainfall amounts in which percolation occurs were 5.73 mm, 6.80 mm, and 12.86 mm for sandy loam, loam and clay loam respectively. Runoff increment rates were 0.42, 0.48 and 0.46 for sandy loam, loam and clay loam soil. The threshold rainfall amount in which runoff occurs was 10.50 mm in sandy loam, 7.76 mm in loam and 17.40 mm in clay loam. These different phases of water flow by soil texture could be used to suggest guidelines for the best management practice of the farming slope land.

경사지 토양에서 강우량과 토성에 따른 물 유출 및 침투 특성

우리나라 밭토양은 70% 이상이 경사지에 위치하고 있기 때문에 침식에 의한 토양유실이 매우 심각한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토성 간 강우량 및 $EI_{30}$에 따른 토양 유실량과 유출수량 및 지하침투수량을 비교함으로써 토성 및 강우형태에 따른 물 흐름양상을 파악하여 토양유실을 방지하는데 이용하고자 하였다. 본 연구에는 우리나라 밭토양의 중간 경사도 15%의 조건으로하여 라이시미터 토양에서 실험을 실시하였고 강우량과 $EI_{30}$, 토양 유실량과 유출수량, 지하침투수량을 조사하여 강우량과 토성에 따라 침투수량과 유출량과의 관계를 보았다. 강우량에 따른 유출수량 및 지하침투수량은 모두 강우량이 증가함에 따라 증가하는 정의 상관관계를 보였고 토성에 따라 강우량이 증가함에 따른 유출수의 상대적인 증가비율과 유출이 발생되는 최소 강우량은 다소 일률적인 양상을 보이지 않았다. 본 시험 기간동안 강우량 단위 증가에 따른 침투수량의 증분량은 식양토가 0.57으로 가장 높았으며, 다음으로 사양토와 양토가 각각 0.52, 0.36 순으로 나타났다. 지하침투수가 발생되기 시작하는 강우량은 식양토에서 12.86 mm으로 가장 높았고, 양토는 680 mm, 사양토는 5.73 mm로 나타났다. 토성별 강우량 단위 증가에 따른 유출수의 증분량은 토성에 따라 큰 차이는 없었으나 양토에서 0.48로 가장 높았고 식양토, 사양토는 0.46, 0.42 순이었고 유출발생 최소강우량도 양토가 17.4 mm로 가장 높았으며 사양토는 10.5 mm, 식양토는 7.76 mm 순으로 나타내었다.