• Title/Summary/Keyword: 수질 간 상관관계

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The Effect of Rainfall, Irrigation and Fertilizer Application on Water Properties of Pond in Golf Course (골프코스에서 강수량, 관추량 및 시비관리가 연못의 수질 변화에 미치는 영향)

  • Kim, Young-Sun;Ham, Suon-Kyu
    • Asian Journal of Turfgrass Science
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    • v.23 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • This study was conducted to investigate the effect of rainfall, irrigation and fertilizer application on water qualities of pond in golf course from May in 2007 year to November in 2008 year. For survey of water quality, it was sampled at $10{\sim}12$ sites(irrigation site 2, drainage site 3, and hazard site $5{\sim}7$) of SKY72 G.C and evaluated with analysis items such as pH, electrical conductivity(EC), DO, SS, T-N, $PO_4$-P, K, Ca, Mg, Na, SAR, BOD and COD. Results obtained were summarized as follows: The value of pH, EC, DO, T-N, P04-P, K, Ca, Mg, Na and SAR was in dry season, but those of SS, BOD and COD in the rainy season. N and P concentration of pond water showed $1.2{\sim}28.8mg/L$ and $0.005{\sim}0.172mg/L$, respectively, and so it was higher than eutrophication level of lakes and marshes recommended by the Ministry of Environment in Korea. As a reault of correlation analysis, EC in the water was significantly(P<0.01) related items such as K, Ca, Mg, Na, SAR and salinity, and SS significantly(P<0.05) BOD and COD. In comparison with a corelation between respective analysis items and rainfall amount, SAR was significantly(P<0.01) positive but T-N negative(P<0.01). As compared with corelation between respective items and irrigation amount, pH was significantly(P<0.01) positive but T-N(P<0.05) and BOD(P<0.01) negative. When it was applied to N, $P_2O_5$ and $K_2O$ in golf course, N and $K_2O$ significantly affected water qualities of pond(P<0.01). These results suggested that a pond water in golf course was affected by the fertilizer application, rainfall and irrigation and EC was adequate monitoring indicator for the evaluating water quality of pond by chemicals influent.

Stydy of Discharge throughout the Drainage Gates on the Saemangeum Tidal Barrier (새만금 방조제 배수갑문을 통한 방류량 산정 연구)

  • Jung, Jae-Sang;Song, Hyungu;Jeong, Seok-il;Yoon, Jae-Sun;Yoo, Im-Do
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.294-294
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    • 2015
  • 하천과 해양에서 발생한 수질오염은 특성상 유속의 흐름에 따라 광범위하며 급속도로 퍼져나가기 때문에 이를 효율적으로 유지, 관리하기 위해서는 오염인자들에 대한 모니터링이 수행되어야 한다. 원격탐사 기술을 이용한 하천의 수질측정은 대규모지역으로 분포해있는 수질농도의 변화양상을 시 공간적으로 모니터링 하는 것이 가능하게 할 뿐 아니라, 사람이 접근하기 어려운 지역에는 직접취수를 하지 않음으로써 기존의 수질측정방법들에 비해 편의성을 높여 시간적, 경제적 측면에서 효율적이다. 이에 본 연구에서는 최근 수질오염이 심화되고 있는 낙동강유역을 대상으로 인공위성 이미지영상을 이용하여 수질인자들의 농도측정을 수행하였다. 연구를 위해 사용된 인공위성은 NASA와 USGS가 공동으로 운용중인 Landsat 8 인공위성이다. Landsat 8의 11개 band 중 band2(Blue), band3(Green), band4(Red), band5(Near Infrared)를 사용하여 실제로 측정된 지점자료와 인공위성자료간의 상관관계를 규명하였다. 사용된 인공위성자료는 지점자료 날짜를 포함하는 총 4개의 연구날짜(2013/10/27, 2013/11/12, 2014/04/14, 2014/05/16)에 해당하는 위성이미지영상이다. Pearson상관계수를 통한 밴드와 수질인자간의 상관 결과, 본 연구지역에서는 $0.85-0.88{\mu}m$(band5)의 파장영역에서 클로로필-a와 부유물질이 가장 민감하게 반응함을 알 수 있었다. 두 수질인자들은 band2, band3, band4에서도 비교적 높은 상관성을 보였으며, 이를 근거로 band combination, band ratio를 통해 클로로필-a와 부유물질의 회귀모델식을 유도하였다. 각각의 회귀모델식은 실제 측정된 데이터들과 비교 검증을 통해 4개의 연구기간 중 2013년 10월 27일, 2014년 5월 16일에 대해서 클로로필-a와 부유물질의 공간적인 분포양상을 시각적으로 도시화하였다.

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Estimate of The properties between flush and pollution loads at Kyungan (경안 지점의 강우유출수와 오염부하량의 특성 분석)

  • Kim, Kyung-Hee;Lee, Yeon-Kil;Lee, Jin-Won;Jung, Sung-Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.2117-2121
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    • 2009
  • 우리나라는 도시화, 산업화로 하천의 환경적인 기능을 고려하지 못하고 심각한 수질오염을 유발하여 왔다. 특히 기술개발로 점오염원에 관리는 어느정도 효과를 보고있으나 정량화가 힘든 비점오염원 관리는 제대로 이루어지고 있지 않다. 우리나라의 강우시 수자원관리를 위한 기초자료로서 활용하기 위하여 본 연구에서는 강우시 수질특성을 파악하고자 하였다. 비점오염원의 특성상 유역별, 강우사상별 특징이 매우 다르므로 대표 유역에 대하여 장기적인 모니터링을 통하여 대표유역의 특성을 반영한 제한적인 누가유량-누가오염부하량의 관계식을 도출하여 좀더 정밀한 유역오염부하량을 산정하는 데 기여하고자 하였다. 연구 지점은 수도권 및 인근지역 주민의 식수원인 팔당호로 직 유입되고 정확한 유량자료 확보가 가능한 경안수위관측소 지점으로 선정하였다. 연구기간은 2007년 6월$^{\sim}$2008년 12월이었으며 이 기간에 나타난 강우 중 4개의 강우사상에 대하여 수질측정 및 실시간 수위관측을 실시하였다. 수위-유량관계곡선식으로 산정한 유량자료와 실측한 수질자료를 바탕으로 누가유량-누가오염부하량의 단순회귀식을 도출하였다. 수질항목은 수온, DO, pH, EC, SS, BOD, $COD_{Mn}$, $COD_{Cr}$, T-N, T-P 등이며 단, BOD는 2개의 강우사상에서만 측정되었다. 현장에서 휴대용미터를 이용하여 수온, DO, pH, EC를 측정하였고 나머지 항목은 한국건설 기술연구원내 환경정밀분석센타에 의뢰하여 분석하였다. 각 항목별 실측치를 이용한 누가유량-누가오염부하량 관계식을 도출한 결과 각 도출된 식의 상관계수 값은 전 항목에서 0.9 이상으로 1에 가깝게 나타나 높은 상관관계을 가지는 것으로 분석되었다. 항목별로 보면 BOD는 0.95, SS는 0.96, $COD_{Mn}$은 0.98, $COD_{Cr}$은 0.95, T-N은 0.97, T-P는 0.92의 값을 가졌다. 앞으로 장기적인 모니터링이 지속적으로 이루어져 다양한 강우사상별 자료가 축적된다면 좀더 정밀한 유량-부하량 관계식을 도출할 수 있을 것으로 판단되며 이는 수자원관리에 중요한 자료가 될 것으로 기대된다.

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Water Quality Similarity Evaluation in Geum River Using Water Quality Monitoring Network Data (물환경측정망 자료를 활용한 금강수계 수질 유사도 평가)

  • Kim, Jeehyun;Chae, Minhee;Yoon, Johee;Seok, Kwangseol
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.30 no.2
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    • pp.75-88
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    • 2021
  • Six locations in the automated monitoring network at the Geum River Basin were selected forthis study. The water quality characteristics at two of the locations in the water quality monitoring network that were identical, or nearby, were examined, and their correlations were evaluated through statistical analysis. The results of the water quality analysis were converted to the water quality index and expressed in grades for comparison. For the data necessary for the study, public data from four years, from 2016-2019 were used and the evaluation parameters were water temperature, pH, EC, DO, TOC, TN, and TP. Results of the analysis showed that the water quality concentrations measured in the automated monitoring network and the water quality monitoring network differed in some measured values, but they tended to register variation in a specified ratio in most of the locations in the network. The analysis of the correlations of the parameters between the two monitoring networks found that water temperature, EC, and DO showed high correlations between the two monitoring networks. The TOC, TN, and TP showed high correlations, with a 0.7 or higher (correlation coefficient r), with the exception of some of the monitoring networks, although their correlations were lower than those of the basic parameters. The water quality index analysis showed that the water quality index values of the automated monitoring network and the water quality monitoring network were similar. The water quality index decreased and the pollution degree increased in the downstream direction, in both networks.

Purification Characteristics and Hydraulic Conditions in an Artificial Wetland System (인공습지시스템에서 수리학적 조건과 수질정화특성)

  • Park, Byeng-Hyen;Kim, Jae-Ok;Lee, Kwng-Sik;Joo, Gea-Jae;Lee, Sang-Joon;Nam, Gui-Sook
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.35 no.4 s.100
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    • pp.285-294
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    • 2002
  • The purpose of this study was to evaluate the relationships between purification characteristics and hydraulic conditions, and to clarify the basic and essential factors required to be considered in the construction and management of artificial wetland system for the improvement of reservoir water quality. The artificial wetland system was composed of a pumping station and six sequential plants beds with five species of macrophytes: Oenanthe javanica, Acorus calamus, Zizania latifolia, Typha angustifolia, and Phragmites australis. The system was operated on free surface-flow system, and operation conditions were $3,444-4,156\; m^3/d$ of inflow rate, 0.5-2.0 hr of HRT, 0.1-0.2 m of water depth, 6.0-9.4 m/d of hydraulic loading, and relatively low nutrients concentration (0.224-2.462 mgN/L, 0.145-0.164 mgP/L) of inflow water. The mean purification efficiencies of TN ranged from 12.1% to 14.3% by showing the highest efficiency at the Phragmites australis bed, and these of TP were 6.3-9.5% by showing the similar ranges of efficiencies among all species. The mean purification efficiencies of SS and Chl-A ranged from 17.4% to 38.5% and from 12.0% to 20.2%, respectively, and the Oenanthe javanica bed showed the highest efficiency with higher concentration of influent than others. The mean purification amount per day of each pollutant were $9.8-4.1\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ in BOD, $1.299-2.343\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ in TN, $0.085-1.821\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ in TP, $17.9-111.6\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ in SS and $0.011-0.094\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ in Chl-a. The purification amount per day of TN revealed the hi링hest level at the Zizania latifolia bed, and TP showed at the Acrous calamus bed. SS and Chl-a, as particulate materials, revealed the highest purification amount per day at the Oenanthe javanica bed that was high on the whole parameters. It was estimated that the purification amount per day was increased with the high concentration of influent and shoot density of macrophytes, as was shown in the purification efficiency. Correlation coefficients between purification efficiencies and hydraulic conditions (HRT and inflow rate) were 0.016-0.731 of $R^2$ in terms of HRT, and 0.015-0.868 of $R^2$ daily inflow rate. Correlation coefficients of purification amounts per day with hydraulic conditions were 0.173-0.763 of Ra in terms of HRT, and 0.209-0.770 daily inflow rate. Among the correlation coefficients between purification efficiency and hydraulic condition, the percentages of over 0.5 range of $R^2$ were 20% in HRT and in daily inflow rate. However, the percentages of over 0.5 range of correlation coefficients ($R^2$) between purification amount per day and hydraulic conditions were 53% in HRT and 73% in daily inflow rate. The relationships between purificationamount per day and hydraulic condition were more significant than those of purifi-cation efficiency. In this study, high hydraulic conditions (HRT and inflow rate) are not likely to affect significantly the purification efficiency of nutrient. Therefore, the emphasis should be on the purification amounts per day with high hydraulicloadings (HRT and inflow rate) for the improvement of eutrophic reservoir withrelatively low nutrients concentration and large quantity to be treated.

Assessment of Vulnerability for Groundwater Resources by Sub-basins in Gyeongan Watershed (경안천 중권역 내 소유역 별 지하수자원 관리 취약성 평가)

  • Lee, Jae-Beom;Yang, Jeong-Seok;Agossou, Amos;Jeong, Si Yeong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.269-269
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    • 2021
  • 최근 기후변화로 인하여 과거 대비 강수패턴의 변화로 연중 총 강수량은 증가하였으나, 강우일수의 감소, 강우강도의 증가, 연속 무강우일수의 증가 등(기상청, 2018) 유역 내 수문환경 변동이 나타났고, 이로 인한 유역 내 연중 일정한 수자원 확보 및 안정적인 관리 측면에서 문제점들이 발생하고 있다. 2012~2017년 동안은 강수량 감소로 인한 전국적인 가뭄이 기록되었고, 최근 2020년에는 우리나라 뿐만 아니라 일본, 중국 등을 포함한 동아시아 지역에는 장기간의 폭우 발생으로 인한 기록적인 홍수 피해가 발생하였다. 기후변화를 피할 수 없는 현 상황에서(IPCC, 2013) 장래에 홍수·가뭄과 같은 수재해의 빈도가 증가하고, 강도가 심화될 것으로 예측되는 가운데 수재해에 대응·대비가 가능하고, 지속적이고 안정적인 수자원 확보가 가능할 수 있도록 수량과 수질을 모두 고려한 유역 단위의 수자원 관리 방안 마련에 대한 사회적 요구가 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 인구가 밀집되어 있는 수도권의 하천 유역 중 산지, 농지, 도농복합지 등 다양한 유역의 공간적인 특성이 혼합된 경안천 중유역을 대상으로 소유역 별 지하수자원 관리 취약성 평가 연구를 수행하였다. 기존의 연구에서는 지하수자원 관리 취약성 평가 시 강수에 따른 지하수위의 증감 여부, 사회적 인자로 인구, 수자원 이용량 중 지하수 이용량 등의 인자를 선정하여 지하수자원 관리의 취약성을 평가하였다. 최근 삶의 질 향상에 따라 안정적인 수량 확보와 유역 생태 보전을 위한 수질 안정성을 함께 확보 할 수 있는 다양한 연구들이 진행되고 있다. 기존 연구의 발전 및 기존 연구와의 차별성을 위하여 본 연구는 강수-하천수-지하수와 같은 수문순환 요소와 하천 수질 관측 요소 간의 상관관계 규명을 통한 유역 내 수문-수질 요소 간 상호영향을 고려하고, 안정적이고 지속가능한 수자원 관리를 위하여 지하수자원 관리 취약성 평가를 수행함으로써 수문순환과 수질을 모두 고려한 새로운 방법의 지하수자원 관리 취약성 평가 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과는 유역 내 수문순환 요소와 함께 유역 내 수질관측 인자 간의 상호영향을 고려한 차세대 수자원 관리 방안 마련의 과학적·정책적 근거가 될 것으로 기대하고 있으며, 이를 통한 대국민 물 복지 실현에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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The Study of Water Characteristics of Drinking Underground Water in the West Gyeong-Nam (서부경남지역 음용 지하수의 수질특성에 관한 고찰)

  • Park, Hyun Geoun;Jung, Youn Ho
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.36 no.3
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    • pp.192-197
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    • 2014
  • Water analyses were conducted on 1,525 underground water laid in the western district of Korea's South Gyeongsang Province, from January 2007 until July 2010, according to sections, factors, fountainheads and inter-factor correlativities. The following are the results. 1. As a result of local incongruity rate, 18.2% in inland areas, coastal areas and 24.5% showed a high value comparatively. Costal areas showed high incongruity rate. 2. As a result of local incongruity rate, they were found that the total colony count and general bactria 39.9%, 42.6% showed a high in costal areas. 3. As a result of local factorial inspection, it was found that the turbidity content counted up to 0 to 0.2 NTU in 59.4% in inland areas, 60.2% in costal areas of sections, and in other 12.6%, 14.0%, it exceeded 0.5 NTU. As a result of local factorial inspection, it was found that the nitrate-nitrogen content counted up to 0 to 10 mg/L in 98.2% in inland areas, 97.6% in costal areas of sections, and in other 1.8%, 2.4%, it exceeded 10 mg/L. As regards chloride in coastal areas, water quality standards for chloride 250 mg/L exceeds the 1.4% higher then in inland areas. 4. Hardness in inland areas was closely correlated with total solids (r = 0.910), sulfate ion (r = 0.819). Also, total solids and boron (r = 0.600) showed high correlativities. On the other hand hardness in coastal areas was closely correlated with total solids (r = 0.919), chloride (r = 0.829). Also sulfate ion was closely correlated with hardness (r = 0.599), turbidity and aluminum (r = 0.635) showed high correlativities in this research.

Evaluation of Water Quality Characteristics at Kyeongan Stream Using the Flow-Loading Equation and Factor Analysis (유량-오염부하량 관계식과 요인분석을 이용한 경안천의 수질특성 평가)

  • Kwon, Phil-Sang;Park, Min-Ji;Lee, Young-Joon;Cho, Yong-Chul;Noh, Chang-Wan;Jung, Woo-Seok;Kim, Ji-Ho;Yu, Soon-Ju
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • v.4 no.4
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    • pp.226-236
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    • 2017
  • In this study, we aimed to analyze the characteristics of water quality variation at Kyeongan Stream for a decade and to investigate by the flow-loading equation. The correlation analysis of water quality parameters and the influence factors were examined by statistical analysis. The characteristics of water quality variation showed that the fluctuations in $BOD_5$, $COD_{Mn}$ and TOC were repeated from year to year. TN and TP were decreased by year. By the flow-loading equation, the concentrations of $BOD_5$, $COD_{Mn}$, TOC and TN were decreased when the flow rate was on the rise. However, the flow did not affect the concentration of TP. According to correlation analysis, $BOD_5$ was highly correlated with $COD_{Mn}$ and TOC with the correlation coefficients of 0.890 (p<0.01) and 0.721 (p<0.01). The result of factor analysis, we identified that the water quality in Kyeongan Stream has been highly influenced by the organic matter index, followed by nitrogenous substance depending on the seasonal variations and the influx of suspended solid in accordance with the increase of flow.

A study on the prediction of total nitrogen concentration based on sensors and intelligent algorithms (센서 및 지능형 알고리즘 기반 총 질소 농도 예측 연구)

  • Su Han Nam;Jae Hyun Kwon;Young Do Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.154-154
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    • 2023
  • 수질모니터링은 수자원 보존과 공중 보건에 있어 매우 중요하다. 기후변화로 인한 이상강우와 산업화 등의 이유로 비점오염물질 및 오염원 배출량이 증가하여 하천과 호소에 영양염류가 증가하게 된다. 영얌염류의 증가로 하천에 부영양화 상태가 지속된다면 녹조발생 등으로 인해 생태계에 부정적 영향을 초래하게 된다. 또한 부영양화는 원수의 유기물량 증가로 인해 처리비용 증가, 이취미 문제 등 인간에게도 직접적인 문제를 유발한다. 특히 우리나라의 경우 하천 취수율이 높은 국가이며, 낙동강 중상류 지역에는 산업시설이 과도하게 밀집되어 있어 하천에 오염물질 유입이 되어 부영양화가 된다면 심각한 문제를 유발하게 된다. TN은 부영양화의 중요한 지표다. 우리나라의 TN 측정은 시료 채수 후 실험실에서 수질오염공정 시험기준에 따라 진행이 된다. 실험실 분석은 TN 농도를 분석하는 일반적인 방법이며, 정확한 검출 및 정량화를 목표로 한다. 하지만 이러한 방식은 정교한 장비를 갖춘 전문 실험실 및 전문 인력을 필요로 한다. 환경부에서 주요 하천에 수질측정망을 설치하여 수질현황에 대한 종합적인 조사를 통해 수질변화 추세를 파악하는 것이 가능하지만, 실시간 TN 농도를 감지하는데 매우 제한적이다. 현재 조사방식은 TN 농도 증가로 인한 문제에 대해 초기대응을 하기에는 한계가 있다. 최근 센서의 발전으로 다양한 항목을 신속하고 지속적으로 모니터링 할 수 있게 되었다. TN에 대한 직접적인 센서 모니터링은 불가능 하지만 여러 측정 항목이 TN과 상관관계가 있는 것이 여러 연구에서 입증되었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 오염도가 높은 낙동강을 대상으로 TN 예측에 대한 기초 연구를 진행하였다. 과거 측정된 자료를 활용하여 센서로 측정 가능한 항목을 통해 TN 예측을 진행하며, 실제 활용을 위해 회귀식을 도출하고자 한다. 최근 환경부에서 실시간 수질 현황 및 오염도를 파악하기 위해 자동측정망 지점을 늘리는 추세인데, 본 연구의 결과를 활용한다면 실시간 TN 예측에 대한 기초자료 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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An Analysis of Land Use Patterns in Riparian Zones for the Geumho River Watershed Management (금호강 유역관리를 위한 수변구역의 토지이용패턴분석)

  • Park, Kyung-Hun;Oh, Jeong-Hak;Jung, Sung-Gwan
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.8 no.2
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    • pp.157-165
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    • 2005
  • The purpose of this study is to examine the relationship between land use patterns of riparian zones and water quality in the Geumho River watershed. A GIS database included digital land use maps (1:25,000), stream network extracted from digital topographic maps (1:5,000) and riparian zones maps by multi-buffering method. Pearson's correlation analysis was used to explain the relationship between the environmental conditions of a 30 meter buffer strip on each side and water quality. According to the result of investigation of riparian-level land use patterns, sub-watersheds on the lower Geumho River including Daegu metropolitan city were mainly developed as urban area such as residential, commercial and industrial ones, while sub-watersheds on the middle Geumho River and the main course of Nakdong River, agricultural ones such as a paddy, a dry field and an orchard. Meanwhile, the area-rate of riparian forests which play an important role in filtering nitrogen, phosphorus and sediment was estimated below the average 16%. The proportion of urban area in a 30 meter riparian bufferstrip had a negative correlation with water quality in each sub-watershed. But the proportion of forest area had a positive correlation with water quality. Henceforth, it is necessary to establish landscape planning for preparing and restoring the riparian buffer zones, concerning land form, soil type, the present land use pattern and economic aspects.

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